Dabiska cirkulācija apkures sistēmā

Nelielās privātmājās un dzīvokļos apkure nav atkarīga no elektrības. Mazpilsētās un ciematos raksturīga situācija, kad dažādu iemeslu dēļ apakšstacija neizdodas, elektroinstalācija ir bojāta utt. Dabiskās cirkulācijas apkures sistēmā nav iekļauts neviens modulis, kas darbotos no tīkla.

Dabiskās cirkulācijas apkures sistēmas īpašības

Ar dzesēšanas šķidruma dabisko cirkulāciju ir svarīgi ievērot apkures sistēmas cauruļu slīpumu

Jebkurā apkures shēmā ir iekļauti vairāki obligāti elementi:

• Katls, kas silda ūdeni - gāze, koks, kūdra. Priekšnoteikums ir pjezo aizdedze, pretējā gadījumā ierīci nebūs iespējams iedarbināt bez elektrības.
• Piegādes caurule piegādā sildītu ūdeni radiatoriem. Caurules novieto ar noteiktu slīpumu - 0,5–1 cm uz 1 m, lai ūdens varētu pārvietoties ar gravitācijas palīdzību. "Karstā" ūdens caurules novieto ar slīpumu pret radiatoriem.
• Sildīšanas ierīces - jebkura veida baterijas. Caur tiem notiek galvenā siltuma pārnešana.
• Atgaitas caurule - caur to atdzesēts dzesēšanas šķidrums tiek atgriezts katlā. “Aukstās” caurules ir uzstādītas ar slīpumu 0,5–1 cm uz 1 m katla virzienā.
• Izplešanās tvertne - atrodas sistēmas augstākajā punktā. Sildot ūdeni, tā daudzums palielinās. Tvertne kompensē šo pārsniegumu.

Lai novērstu pārmērīgu spiedienu sildīšanas laikā, sistēmā ir ievietota izplešanās tvertne

Sistēma darbojas šādi: katlā ūdens uzsilst, izplešas, tā blīvums samazinās un šķidrums paceļas gar centrālo stāvvadu. Izplešanās tvertne ir piepildīta, lai izlīdzinātu spiedienu starp aukstu un karstu ūdeni. Tad no augšas ūdens caur barošanas cauruli tiek nolaists uz katru akumulatoru, kur tas tiek atdzesēts, izdalot siltumu gaisam un virsmām. Atdzesēts šķidrums pārvietojas caur atgriešanas caurulēm uz katlu. Tā kā atdzesētā ūdens blīvums ir mazāks, atgriežoties katlā, tas izspiež mazāk blīvu sakarsētu šķidrumu, izraisot tā paaugstināšanos.

Papildus spiediena kompensācijas funkcijai izplešanās tvertne pilda arī citu lomu. Kopā ar ūdeni caurulēs ieplūst gaiss. Kad tas uzkrājas, rodas gaisa spraudnis, kas neļauj dzesēšanas šķidrumam pārvietoties pa caurulēm. Tomēr konvektīvās sistēmās, pateicoties cauruļvada atrašanās vietai zem slīpuma, gaisa burbuļi paceļas izplešanās tvertnē. Tā kā šī ierīce ir atvērta un saskaras ar gaisu, no sistēmas iziet burbuļi.

Dizains ir vienkāršs, taču tam nepieciešami ļoti precīzi aprēķini. Ūdens, kas pārvietojas pa cauruli, rada berzi, palēnina un ātrāk izdala siltumu. Mainot virzienu - pagriezienus, zarus, kanālus akumulatoros - palielinās berze. Ja aprēķinos netiek ņemta vērā ūdens pretestība, sistēma nedarbosies.

Konvekcijas apkure labi darbojas nelielās vietās. Tādējādi jūs varat sadedzināt vienstāvu vai divstāvu privātmāju vai dzīvokli. 9 stāvu ēkai šī opcija nav piemērota.

Sistēmas priekšrocības un trūkumi

Cirkulācijas sūkni var integrēt tā, lai dzesēšanas šķidrums kustētos ātrāk

Dabiskā cirkulācija nodrošina apkures sistēmai šādas priekšrocības:

• Galvenā priekšrocība ir neatkarība no elektrības. Konvekcijas apkure darbojas visos apstākļos.
• Pareizi uzstādot un kopjot, pašplūstošā versija ilgst vairāk nekā 30 gadus.
• Instalēšana ir ļoti vienkārša, ikdienas pārbaude un remonts arī nerada grūtības.
• Augsta termiskā inerce - šeit cirkulē liels ūdens daudzums. Tas atdziest lēnāk un ilgāk izdala siltumu.
  
• Konvekcijas ūdens sildīšana ir klusa: nav elektrisko sūkņu, kas rada troksni.
• Enerģijas patēriņš ir minimāls. Tomēr tas ir taisnība, ja caurules un ēka ir labi izolētas.
• Sistēmas un instalācijas minimālās izmaksas.

Nav grūti sūkni integrēt cirkulācijas ķēdē. To var izdarīt instalēšanas laikā vai vēlāk. Kad ir elektrība, apkure darbojas piespiedu cirkulācijas režīmā, un, ja tās nav, tā automātiski pārslēdzas uz dabisko ūdens kustību.

Siltā grīda var sasilt tikai ar piespiedu cirkulāciju

Gravitācijas versijai ir ievērojami trūkumi, kas ievērojami ierobežo lietojumu:

• Sistēmu apkalpo tikai nelielas vienstāvu vai divstāvu mājiņas.
• Lai samazinātu hidraulisko pretestību, izmantojiet caurules ar pēc iespējas lielāku diametru. Tas apgrūtina uzstādīšanu, un ūdens vadi ar lielāku diametru ir lielāki.
• Ieteicamas ir tikai tērauda caurules. Ir atļauts izmantot polipropilēnu. Citi nemetāliski modeļi ir aizliegti.
• Katrā telpā temperatūru nav iespējams regulēt manuāli vai automātiski.
• Netiešos apkures katlus nevar iekļaut shēmā, kas palielina karstā ūdens ražošanas izmaksas.
• Nav iespējams aprīkot siltu grīdu.

Konvekcijas sildīšanas darbu ievērojami ietekmē sašaurinājumi. Nelietojiet metāla-plastmasas caurules, jo tās savieno ar mazāku diametru savienojumiem.

Apkures sistēmu veidi

Dabiskas cirkulācijas viencauruļu sistēma, kas piemērota mazām telpām

Apkures lokā var būt 1 vai vairākas dažāda garuma ķēdes ar dažādiem radiatoriem. Tomēr jebkura iespēja ir modifikācija tikai diviem modeļiem - vienas caurules vai divu cauruļu.

Viena caurule

Ierīce ir pēc iespējas vienkāršāka. Tā pati caurule savukārt dzesēšanas šķidrumu piegādā katram radiatoram un atgriežas katlā. Lētākais risinājums, kas bez problēmām rada apkuri tikai ar caurulēm, bez radiatoriem. Ja ķēdē ir iekļautas baterijas, vajadzētu būt vismaz caurulēm un vārstiem.

Ūdens, secīgi pārejot uz pēdējo radiatoru, atdziest arvien vairāk. Aprēķinot sekciju skaitu, šī funkcija tiek ņemta vērā.

Pastāv 2 vienas caurules versijas shēmas:

• Ar augšējo savienojumu - ūdens caur akumulatoru no augšas nonāk caur augšējo sprauslu, iziet caur apakšējo. Sistēmas efektivitāte ir maksimāla ūdens sildīšanai.
• Ar apakšējo savienojumu - dzesēšanas šķidrums ieplūst radiatorā no apakšas un iziet arī caur apakšējo cauruli. Ūdens ceļš palielinās, tāpēc sistēmas siltuma pārnese ir ievērojami zemāka. Šeit nevar ievietot radiatorus ar lielu sekciju skaitu. Tomēr, neskatoties uz zemāku efektivitāti, viņš dod priekšroku šādas shēmas uzstādīšanai dzīvokļos, jo tā ir vairāk estētiska.

Klasisko versiju var uzlabot, uzstādot apvedceļu - zarus ar trīsceļu vārstu un zarus ar celtņiem. Ar viņu palīdzību jūs varat pielāgot ūdens plūsmu citam radiatoram un vajadzības gadījumā to izslēgt.

Divcauruļu sistēmas

Divu cauruļu sistēma ar dabisko cirkulāciju labāk sasilda telpu

Opcija ar atpakaļgaitas cauruli tiek saukta par divu cauruļu. Karstu ūdeni radiatoram piegādā zem vienas caurules, un no katras sildīšanas ierīces atdzesēts tiek izvadīts caur atgaitas cauruli. Sistēma ir daudz efektīvāka: katrs radiators saņem gandrīz vienādu siltuma daudzumu. Sildīšanas pakāpi var pielāgot katram akumulatoram, ja nepieciešams, izslēdziet to no apkures loka. Liels pluss ir vienkāršāks cauruļvada un akumulatoru parametru aprēķins.

Veiciet gan augšējo, gan apakšējo savienojumu:

• Pirmajā gadījumā caurules atrodas virs radiatoriem.
• Otrajā gadījumā padeves caurule atrodas zem akumulatora.Šī opcija ir vairāk estētiska, taču spiediena kritums ir pārāk zems, tāpēc ķēde tiek izmantota ļoti reti.

Aprēķinos ņem vērā ūdens novadīšanas virzienu. Ja tas sakrīt ar karstā šķidruma virzienu, kas iet cauri, cikla garums ir vienāds. Šajā gadījumā radiatori sakarst tāpat. Ja tiek izmantots strupceļš, auksts un karsts ūdens, tie pārvietojas dažādos virzienos, tiek uzkarsētas tās baterijas, kurās cikla cikls izrādās ātrāks.

Kā parādās cirkulācijas spiediens?

Lai radītu lielāku atšķirību starp karstā un aukstā ūdens spiedienu, tiek izgatavots paātrināšanas kolektors

Ūdens pārvietošana konvektīvā apkure nodrošina tikai karstā un aukstā ūdens blīvuma atšķirības. Sildot, dzesēšanas šķidruma blīvums samazinās un tas palielinās; atdzesējot, tas palielinās un izspiež siltāku šķidrumu. Jo lielāka ir aukstā un karstā ūdens kolonnas hidrostatiskā spiediena atšķirība, jo lielāks cirkulācijas spiediens, jo labāka ir apkure.

Galvenais uzdevums, organizējot sistēmu, ir panākt maksimālu spiediena kritumu.

• Obligāts shēmas elements ir paātrinājuma kolektors vai galvenais stāvvads. Šī ir vertikāla caurule, kas paceļas no siltummaiņa uz sistēmas augšpusi. Šeit ir uzstādīta izplešanās tvertne - atvērta vai slēgta membrāna ar gaisa vārstu ventilācijai.
• Galvenajam stāvvadam jābūt maksimālai temperatūrai, tāpēc kolektors ir izolēts. Tās augstums nav lielāks par 10 m. Ideālā gadījumā stāvvads nesaskaras ar atgriešanās caurulēm.
• Lai izveidotu pietiekamu spiediena kritumu, jums jāizveido liela aukstā šķidruma kolonna. Tas tiek panākts, uzstādot katlu zemākajā sistēmas vietā. Privātmājā ierīci ievieto pagrabā, dzīvoklī - padziļinājumā. Jo augstāks ir akumulatora līmenis virs katla, jo lielāks ir aukstā ūdens radītais spiediens un aktīvāk izspiež karstu ūdeni.

Cirkulācijas spiediena uzlabošanai tiek izvēlētas baterijas ar lielāko darba virsmu. Jo labāk siltumnesējs nodod siltumu un jo vēsāks ūdens nonāk katlā, jo labāk apkure darbojas.

Apkures sistēmas ar dabisko cirkulāciju veidošanas princips

Apkures ar dabisko cirkulāciju galvenie parametri ir cirkulācijas spiediens un hidrostatiskā pretestība. Pirmo rādītāju aprēķina šādi:

P = h (p0-p1) = m (kg / cm2-kg / cm3) = kg / kv.m = mmHgkur:

• Lpp - spiediens sistēmā;
• h - augstuma starpība starp zemākā akumulatora centru un katla centru;
• p0 - uzkarsētā šķidruma blīvums;
• p1- aukstā ūdens blīvums.

Jo lielāka ir augstuma atšķirība, jo lielāks spiediena kritums. Tomēr indikatora ierobežojums nav lielāks par 3 m.

Lai samazinātu plūsmas pretestību, pie padeves caurulēm nav uzstādīti slēgvārsti

Praktiski nav iespējams aprēķināt otrā faktora - hidrauliskās pretestības - vērtību. Modelis, kas to raksturo, ir ārkārtīgi sarežģīts un ietver daudzus mainīgos. Šeit aprobežojas ar aptuveniem aprēķiniem.

Lai uzlabotu sistēmas efektivitāti, ievērojiet ieteikumus:

• Tiek izvēlētas caurules ar lielāko diametru. Šajā gadījumā plūsmas ātrums nedaudz samazinās, bet pretestība samazinās spēcīgāk.
• Uzstādiet pēc iespējas mazāk slēgvārsti. Pārliecinieties, ka shēmā ir vismaz pagriezieni un pagriezieni.
• Ar zemāku savienojumu radiatoriem jābūt aprīkotiem ar Mayevsky krāniem, lai novadītu lieko gaisu.
• Kolektorā tiek izmantota metāla caurule, jo ir svarīgi panākt maksimālu sildīšanu, lai radītu spiediena kritumu. Caurules, kas apkalpo baterijas, var būt izgatavotas no polipropilēna.

Pareiza siltumizolācija uzlabo apkures darbu. Paātrinājuma kolektors, padeves un atgriešanās caurules ir izolētas, ja tās iziet caur neapsildāmām telpām.