Per creare una temperatura confortevole in casa, vengono utilizzati vari schemi di riscaldamento. La circolazione forzata del liquido di raffreddamento è efficace, ma non sempre possibile. Se in una casa di campagna potrebbero esserci interruzioni di corrente o mancanza di essa (cottage), l'altra opzione sarebbe l'opzione migliore. Un sistema di riscaldamento a gravità auto-progettato del tipo chiuso progettato e installato da solo eseguirà le sue funzioni senza installare una pompa e altre apparecchiature elettriche.
Caratteristiche del sistema di riscaldamento a gravità
Il principio di funzionamento si basa sulla proprietà dell'acqua di espandersi con l'aumentare della temperatura. La creazione di una differenza di pressione in un circuito a tubo chiuso è la base della circolazione del fluido. A causa di questo effetto, il sistema di riscaldamento a gravità chiuso ha ricevuto un altro nome: gravità.
Strutturalmente, dovrebbe consistere dei seguenti elementi:
- Caldaia. Un dispositivo progettato per trasferire l'energia del combustibile che brucia (legna, carbone, gas, ecc.) A un refrigerante (acqua, antigelo). In un sistema di riscaldamento a gravità chiuso, ciò accade con l'aiuto di uno scambiatore di calore situato il più vicino possibile nella caldaia alla camera di combustione;
- Condotte. Necessario per il trasporto di fluido riscaldato dallo scambiatore di calore ai dispositivi di riscaldamento;
- radiatori. Sono la principale fonte di calore nella stanza. La loro ampia area offre il massimo trasferimento di calore tra acqua riscaldata e aria nella stanza;
- Dispositivi di sicurezza e controllo. Questi includono un vaso di espansione, una valvola a gravità per il riscaldamento, valvole e strozzatori.
Durante il riscaldamento dell'acqua nello scambiatore di calore, si espande, creando una pressione in eccesso. A sua volta, il refrigerante freddo proveniente dal tubo di ritorno ha una densità più elevata e inizia a spostare il liquido con una temperatura elevata. Di conseguenza, si verifica la circolazione.
Uno degli elementi principali del sistema è il collettore di aumento pressione, un tubo verticale collegato alla caldaia. Se realizzi un sistema di riscaldamento gravitazionale con le tue mani, devi prestare particolare attenzione ad esso - a partire dal materiale per la fabbricazione di tubi e terminando con il loro diametro.
Maggiore è il volume del collettore di aumento pressione, maggiore è la velocità del liquido di raffreddamento. Per fare ciò, è necessario calcolare la sezione e l'altezza ottimali.
Il sistema di riscaldamento a gravità di una casa a due piani dovrebbe essere progettato in modo che il refrigerante possa essere distribuito il più uniformemente possibile su più circuiti.
Descrizione dettagliata del sistema
Nel processo di riscaldamento dell'acqua, una parte di essa inevitabilmente evaporerà sotto forma di vapore. Per una rimozione tempestiva, nella parte superiore del sistema è installato un vaso di espansione. Esegue 2 funzioni: attraverso il foro superiore, il vapore in eccesso viene rimosso e si verifica una compensazione automatica per la perdita di volume del liquido. Uno schema simile è stato chiamato open.
Tuttavia, ha uno svantaggio significativo: l'evaporazione relativamente rapida dell'acqua. Pertanto, per i grandi sistemi ramificati, preferiscono realizzare un sistema di riscaldamento gravitazionale di tipo chiuso con le proprie mani. Le principali differenze del suo schema sono le seguenti.
- Invece di un vaso di espansione aperto, una presa d'aria automatica è installata nel punto più alto della tubazione.Un sistema di riscaldamento gravitazionale di tipo chiuso genera una grande quantità di ossigeno dall'acqua nel processo di riscaldamento del liquido di raffreddamento, che, oltre all'eccesso di pressione, è una fonte di ruggine di elementi metallici. Per la rimozione tempestiva di vapore con un alto contenuto di ossigeno, è installata una presa d'aria automatica;
- Per compensare la pressione del liquido di raffreddamento già raffreddato, un serbatoio di espansione a membrana di tipo chiuso è montato di fronte al collettore di ingresso della caldaia. Se la pressione gravitazionale nell'impianto di riscaldamento supera la norma consentita, la membrana elastica compensa ciò aumentando il volume totale.
Altrimenti, quando si progetta e installa un sistema di riscaldamento a gravità solo con le proprie mani, è possibile seguire le normali regole e raccomandazioni.
Schemi di riscaldamento a gravità per una casa a un piano e due piani
Se si prevede che il riscaldamento a gravità sotto pressione verrà installato in una casa a un piano, è possibile utilizzare lo schema Leningradka a un tubo.
Una caratteristica di questo schema è un singolo tubo a cui sono collegati in parallelo più apparecchi di riscaldamento. Tuttavia, ciò porta a una distribuzione irregolare del calore - più lontano è il radiatore dalla caldaia - più bassa è la temperatura dell'acqua che vi entra. Per risolvere questo problema, è possibile aggiornare il sistema di riscaldamento a gravità di tipo chiuso:
- Installazione di valvole di intercettazione. Con il suo aiuto, è possibile ridurre il volume del liquido di raffreddamento per gli apparecchi di riscaldamento situati più vicino alla caldaia. Pertanto, la perdita di energia termica nelle prime sezioni del sistema diminuirà;
- Allontanandosi dalla caldaia, aumentare il numero di sezioni di radiatori;
- Installare tubi di diametro maggiore nel punto in cui i tubi sono collegati ai dispositivi di riscaldamento. Ciò ridurrà la pressione gravitazionale del sistema di riscaldamento in quest'area, che ridurrà la velocità di circolazione dell'acqua nel radiatore.
Questo schema è accettabile con una piccola lunghezza dell'autostrada. Tuttavia, non è consigliabile installarlo per una casa a due piani. In questo caso, è necessario un sistema di riscaldamento gravitazionale ramificato a due tubi, il cui calcolo viene effettuato in singole sezioni.
La sua caratteristica è che circuiti separati conducono al tubo centrale situato nella parte superiore dell'autostrada. Gli apparecchi di riscaldamento sono collegati a ciascuno di essi. È importante che la loro lunghezza sia la stessa. Altrimenti, tutto il liquido si precipiterà nella regione di minor resistenza - verso un corto circuito.
Per evitare che il liquido di raffreddamento si sposti sul tubo di uscita della caldaia, è installata una valvola di controllo della gravità per il riscaldamento. Questo è un elemento indispensabile per il sistema di riscaldamento gravitazionale di una casa a due piani.
Calcolo del sistema di riscaldamento a gravità
Prima di procedere con l'installazione di tubi e dispositivi di riscaldamento, è necessario calcolare i parametri dell'intero sistema. Per questo, vengono calcolate le caratteristiche idrauliche, che successivamente influenzano la scelta del diametro ottimale della tubazione. Prima di calcolare il sistema di riscaldamento gravitazionale, è necessario conoscere i parametri principali. Verranno richiesti per calcolare il valore effettivo della pressione di circolazione (RC):
- Distanza dal centro della caldaia al centro del riscaldatore (h). Più è grande, migliore sarà la circolazione del fluido. Pertanto, l'installazione di un sistema di riscaldamento a gravità con le proprie mani, si consiglia di montare la caldaia nel punto più basso della casa - il seminterrato;
- Pressione di circolazione del refrigerante riscaldato (Pr) e raffreddato (Po).
Indipendentemente dal fatto che il sistema di riscaldamento gravitazionale sia calcolato per case a due o uno piano, il valore di questi ultimi parametri dipende direttamente dalla differenza di temperatura dell'acqua.Questi dati possono essere presi da dati tabulari.
Ad esempio, con un valore di h-4 me una differenza di temperatura di 20 ° (80/60), il riscaldamento a gravità avrà una pressione di 4 * 112 = 448 Pa. Per ulteriori calcoli, si consiglia di utilizzare sistemi software specializzati che tengono conto di tutti i parametri del sistema di riscaldamento a gravità di tipo chiuso.
Spesso, il diametro del tubo collegato all'uscita della caldaia deve essere DN 40 o DN 50. Ciò garantirà perdite minime che si verificano quando l'acqua viene sfregata contro le pareti del tubo.
Un'altra caratteristica è la differenza di temperatura del liquido di raffreddamento. Più è grande, maggiore è la pressione di circolazione. Pertanto, oltre alla distribuzione uniforme del calore sui dispositivi di riscaldamento durante la progettazione del sistema di riscaldamento gravitazionale, è necessario garantire in modo indipendente la temperatura minima del liquido prima di entrare nello scambiatore di calore della caldaia.
Selezione di componenti e materiali
Dopo l'avvento dei tubi polimerici, il sistema di riscaldamento gravitazionale in polipropilene (PP) è diventato molto popolare. Questo materiale è facile da elaborare; per collegare singole sezioni è necessario un minimo di attrezzatura.
Tuttavia, non tutti i tipi di questi tubi devono essere installati come elementi riscaldanti. Considera i principali criteri di selezione:
- La presenza di uno strato di rinforzo. Il sistema di riscaldamento gravitazionale in polipropilene può essere influenzato da alte temperature - fino a 95 ° C. Per preservare la forma originale del tubo, è necessario un elemento di irrigidimento, che è uno strato di pellicola o fibra di vetro;
- spessore del muro. In un sistema di riscaldamento a gravità con un vaso di espansione chiuso, può essere generata alta pressione. Per evitare danni alla linea, i tubi in polipropilene devono essere di classe PN20 o superiore. Lo spessore delle loro pareti dipende dal diametro.
Questo tubo può essere utilizzato per equipaggiare il collettore di aumento pressione. Tuttavia, al fine di ottenere una differenza di temperatura, si raccomanda che la linea di ritorno sia in acciaio. Oltre ad abbassare la temperatura del liquido di raffreddamento prima di entrare nella caldaia, questo materiale aiuta a ridurre la resistenza idraulica.
Consigli per l'installazione
Dopo aver eseguito il calcolo per un sistema di riscaldamento gravitazionale in polipropilene o tubi in acciaio, puoi iniziare a installarlo. Per raggiungere l'efficienza ottimale, gli esperti raccomandano di apportare piccole ma importanti modifiche allo schema standard:
- Pendio autostrada. La pressione gravitazionale ottimale per il sistema di riscaldamento può essere ottenuta inclinando i tubi dopo lo sfiato dell'aria e sulla linea di ritorno dietro l'ultimo dispositivo di riscaldamento;
- Installazione di una pompa di circolazione nel bypass. Aiuterà a ridurre l'inerzia del sistema. Il tempo di riscaldamento del mezzo di riscaldamento può essere molto lungo, quindi la pompa può aumentare la sua velocità lungo la linea fino al raggiungimento del regime di temperatura desiderato;
- Nodi di rotazione minimi nella tubazione. Creano un'eccessiva resistenza idraulica, che influisce sulla diminuzione della velocità di movimento dell'acqua;
- Installazione di elementi protettivi. Installando una valvola di non ritorno per il riscaldamento a gravità, l'acqua può essere fatta circolare nella direzione sbagliata. Ciò è particolarmente necessario per un sistema con cablaggio superiore e circuiti multipli.
I componenti principali di un riscaldamento a gravità correttamente realizzato sotto pressione sono calcoli preliminari eseguiti professionalmente, la selezione dei materiali giusti e seguendo la tecnologia di installazione. Ciò consentirà di creare un sistema efficace per mantenere una temperatura confortevole in casa.
Suggerimenti per l'organizzazione e l'uso della valvola a gravità per il riscaldamento durante l'installazione di un pavimento caldo, nel video è possibile vedere elementi aggiuntivi:
