Lai mājā izveidotu komfortablu temperatūru, tiek izmantotas dažādas apkures shēmas. Dzesēšanas šķidruma piespiedu aprite ir efektīva, bet ne vienmēr tā iespējama. Ja lauku mājā var būt elektrības padeves pārtraukumi vai to trūkums (vasarnīca) - labākais risinājums būtu otrs variants. Pašu izstrādāta un uzstādīta slēgta tipa gravitācijas apkures sistēma pati veiks savas funkcijas, neuzstādot sūkni un citas elektroiekārtas.
Smaguma sildīšanas sistēmas īpašības
Darbības principa pamatā ir ūdens īpašība paplašināties, palielinoties temperatūrai. Spiediena starpības radīšana slēgtā cauruļvada kontūrā ir šķidruma cirkulācijas pamatā. Sakarā ar šo efektu, gravitācijas slēgtā apkures sistēma saņēma citu nosaukumu - gravitācija.
Strukturāli tam vajadzētu sastāvēt no šādiem elementiem:
- Katls. Ierīce, kas paredzēta kurināmā (malkas, ogļu, gāzes utt.) Degšanas enerģijas pārnešanai uz dzesēšanas šķidrumu (ūdeni, antifrīzu). Gravitācijas slēgtā apkures sistēmā tas notiek ar siltummaiņa palīdzību, kas pēc iespējas tuvāk katlā atrodas pie sadegšanas kameras;
- Cauruļvadi. Nepieciešams apsildāmā šķidruma transportēšanai no siltummaini uz sildīšanas ierīcēm;
- Radiatori. Tie ir galvenais siltuma avots telpā. To lielā platība nodrošina maksimālu siltuma pārnesi starp apsildāmu ūdeni un gaisu telpā;
- Drošības un vadības ierīces. Tajos ietilpst izplešanās tvertne, gravitācijas vārsts apkurei, vārsti un aizbīdņi.
Sildot ūdeni siltummainī, tas izplešas, kas rada lieko spiedienu. Savukārt aukstajam dzesēšanas šķidrumam no atgriešanās caurules ir lielāks blīvums un tas sāk izspiest šķidrumu ar augstu temperatūru. Tā rezultātā notiek cirkulācija.
Viens no galvenajiem sistēmas elementiem ir pastiprinātāja kolektors - vertikāla caurule, kas savienota ar katlu. Ja jūs izgatavojat gravitācijas apkures sistēmu ar savām rokām, jums tai jāpievērš īpaša uzmanība - sākot no cauruļu izgatavošanas materiāla un beidzot ar to diametru.
Jo lielāks ir pastiprinātāja kolektora tilpums, jo lielāks ir dzesēšanas šķidruma ātrums. Lai to izdarītu, jums jāaprēķina tā optimālā sekcija un augstums.
Divstāvu mājas gravitācijas apkures sistēma jāprojektē tā, lai dzesēšanas šķidrumu pēc iespējas vienmērīgāk varētu sadalīt vairākās ķēdēs.
Sīks sistēmas apraksts
Ūdens sildīšanas procesā daļa no tā neizbēgami iztvaiko tvaika veidā. Lai savlaicīgi noņemtu, pašā sistēmas augšpusē ir uzstādīta izplešanās tvertne. Tas veic 2 funkcijas - caur augšējo caurumu tiek noņemts liekā tvaika daudzums un notiek automātiska kompensācija par šķidruma tilpuma zudumu. Līdzīgu shēmu sauca par atvērtu.
Tomēr tam ir viens būtisks trūkums - salīdzinoši ātra ūdens iztvaikošana. Tāpēc lielām sazarotajām sistēmām viņi dod priekšroku slēgta tipa gravitācijas apkures sistēmai ar savām rokām. Tās shēmas galvenās atšķirības ir šādas.
- Atvērtas izplešanās tvertnes vietā cauruļvada augstākajā vietā tiek uzstādīta automātiska gaisa atgaisošanas atvere.Slēgta tipa gravitācijas apkures sistēma dzesēšanas šķidruma sildīšanas procesā no ūdens rada lielu daudzumu skābekļa, kas papildus lieko spiedienu ir arī metāla elementu rūsēšanas avots. Lai savlaicīgi noņemtu tvaikus ar augstu skābekļa saturu, ir uzstādīta automātiska gaisa ventilācija;
- Lai kompensētu jau atdzisušā dzesēšanas šķidruma spiedienu, katla ieplūdes kolektora priekšā ir uzstādīta slēgta tipa membrānas izplešanās tvertne. Ja gravitācijas spiediens apkures sistēmā pārsniedz pieļaujamo normu, tad elastīgā membrāna to kompensē, palielinot kopējo tilpumu.
Pretējā gadījumā, projektējot un uzstādot gravitācijas apkures sistēmu tikai ar savām rokām, varat ievērot parastos noteikumus un ieteikumus.
Vienstāva un divstāvu mājas gravitācijas apkures shēmas
Ja tiek plānots, ka vienstāva mājā tiks uzstādīta gravitācijas apkure zem spiediena, varat izmantot viencaurules Leningradka shēmu.
Šīs shēmas iezīme ir viena caurule, kurai paralēli ir pievienotas vairākas apkures ierīces. Tomēr tas noved pie nevienmērīga siltuma sadalījuma - jo tālāk ir radiators no katla, jo zemāka ir tajā ieplūstošā ūdens temperatūra. Lai atrisinātu šo problēmu, varat uzlabot slēgta tipa gravitācijas apkures sistēmu:
- Noslēdzošo vārstu uzstādīšana. Ar tās palīdzību ir iespējams samazināt dzesēšanas šķidruma daudzumu apkures ierīcēm, kas atrodas tuvāk katlam. Tādējādi siltumenerģijas zudumi sistēmas pirmajās sadaļās samazināsies;
- Atkāpjoties no katla, palieliniet radiatoru sekciju skaitu;
- Uzstādiet lielāka diametra caurules vietā, kur caurules ir savienotas ar sildierīcēm. Tas samazinās apkures sistēmas gravitācijas spiedienu šajā apgabalā, kas samazinās ūdens cirkulācijas ātrumu radiatorā.
Šī shēma ir pieņemama ar nelielu šosejas garumu. Tomēr nav ieteicams to uzstādīt divstāvu mājai. Šajā gadījumā ir nepieciešama divu cauruļu sazarota gravitācijas apkures sistēma, kuras aprēķins tiek veikts atsevišķās sekcijās.
Tās iezīme ir tāda, ka atsevišķas shēmas ved uz centrālo cauruli, kas atrodas šosejas augšējā daļā. Apkures ierīces ir savienotas ar katru no tām. Ir svarīgi, lai to garums būtu vienāds. Pretējā gadījumā viss šķidrums steidzas uz vismazākās pretestības reģionu - uz īssavienojumu.
Lai novērstu dzesēšanas šķidruma pārvietošanos uz katla izplūdes cauruli, ir uzstādīts apkures gravitācijas pretvārsts. Tas ir neaizstājams elements divstāvu mājas gravitācijas apkures sistēmai.
Sildīšanas sistēmas gravitācijas aprēķins
Pirms turpināt cauruļu un apkures ierīču uzstādīšanu, ir jāaprēķina visas sistēmas parametri. Šim nolūkam tiek aprēķināti hidrauliskie parametri, kas vēlāk ietekmē cauruļvada optimālā diametra izvēli. Pirms gravitācijas apkures sistēmas aprēķināšanas ir jānoskaidro galvenie parametri. Viņiem būs jāaprēķina cirkulācijas spiediena (RC) faktiskā vērtība:
- Attālums no katla centra līdz sildītāja centram (h). Jo lielāks tas ir, jo labāka būs šķidruma cirkulācija. Tāpēc, uzstādot gravitācijas apkures sistēmu ar savām rokām, ieteicams katlu uzstādīt zemākajā mājas vietā - pagrabā;
- Apsildāmā (Pr) un atdzesētā (Po) dzesēšanas šķidruma cirkulācijas spiediens.
Neatkarīgi no tā, vai gravitācijas apkures sistēma tiek aprēķināta divstāvu vai vienstāvu mājām, pēdējo parametru vērtība ir tieši atkarīga no ūdens temperatūras atšķirībām.Šos datus var ņemt no tabulas datiem.
Piemēram, ar vērtību h-4 m un temperatūras starpību 20 ° (80/60), gravitācijas sildīšanai būs spiediens 4 * 112 = 448 Pa. Turpmākiem aprēķiniem ieteicams izmantot specializētas programmatūras sistēmas, kurās ņemti vērā visi slēgtā tipa gravitācijas sildīšanas sistēmas parametri.
Bieži vien ar katla izplūdes cauruli savienotās caurules diametram jābūt DN 40 vai DN 50. Tas nodrošinās minimālus zaudējumus, kas rodas, kad ūdens tiek berzēts pret caurules sienām.
Vēl viena iezīme ir dzesēšanas šķidruma temperatūras starpība. Jo lielāks tas ir, jo lielāks cirkulācijas spiediens. Tāpēc papildus vienmērīgam siltuma sadalījumam starp apkures ierīcēm gravitācijas apkures sistēmas projektēšanas laikā pirms iekļūšanas katla siltummainī ir nepieciešams patstāvīgi nodrošināt šķidruma minimālo temperatūru.
Komponentu un materiāla izvēle
Pēc polimēru cauruļu parādīšanās ir ļoti populāra gravitācijas apkures sistēma, kas izgatavota no polipropilēna (PP). Šis materiāls ir viegli apstrādājams, atsevišķu sekciju savienošanai ir nepieciešams minimāls aprīkojums.
Tomēr ne visus šo cauruļu veidus ir paredzēts uzstādīt kā sildelementu. Apsveriet galvenos atlases kritērijus:
- Armatūras slāņa klātbūtne. No polipropilēna izgatavotu gravitācijas apkures sistēmu var ietekmēt augsta temperatūra - līdz 95 ° C. Lai saglabātu caurules sākotnējo formu, ir nepieciešams stingrināšanas elements, kas ir folijas vai stiklplasta slānis;
- sienas biezums. Smaguma sildīšanas sistēmā ar slēgtu izplešanās tvertni var radīt augstu spiedienu. Lai izvairītos no līnijas bojājumiem, polipropilēna caurulēm jābūt PN20 vai augstākai klasei. To sienu biezums ir atkarīgs no diametra.
Šo cauruli var izmantot pastiprinātāja kolektora aprīkošanai. Tomēr, lai panāktu temperatūras starpību, atgaitas līniju ieteicams izgatavot no tērauda. Papildus dzesēšanas šķidruma temperatūras pazemināšanai pirms iekļūšanas katlā šis materiāls palīdz samazināt hidraulisko pretestību.
Instalācijas ieteikumi
Pēc aprēķiniem gravitācijas apkures sistēmai, kas izgatavota no polipropilēna vai tērauda caurulēm, varat sākt to uzstādīt. Lai sasniegtu optimālu efektivitāti, eksperti iesaka veikt nelielas, bet svarīgas izmaiņas standarta shēmā:
- Šosejas slīpums. Apkures sistēmas optimālo gravitācijas spiedienu var sasniegt, slīpējot caurules pēc gaisa atveres un uz atgriezes līnijas aiz pēdējās sildīšanas ierīces;
- Cirkulācijas sūkņa uzstādīšana apvedceļā. Tas palīdzēs samazināt sistēmas inerci. Sildīšanas līdzekļa sildīšanas laiks var būt ļoti ilgs, tāpēc sūknis var palielināt ātrumu pa līniju, līdz tiek sasniegts vēlamais temperatūras režīms;
- Minimālie grozāmie mezgli cauruļvadā. Tie rada lieko hidraulisko pretestību, kas ietekmē ūdens kustības ātruma samazināšanos;
- Aizsardzības elementu uzstādīšana. Uzstādot pretvārstu gravitācijas sildīšanai, ūdeni var cirkulēt nepareizā virzienā. Tas ir īpaši nepieciešams sistēmai ar augšējo vadu un vairākām shēmām.
Pareizi izgatavotas gravitācijas sildīšanas zem spiediena galvenās sastāvdaļas ir profesionāli veikti sākotnējie aprēķini, pareizo materiālu izvēle un uzstādīšanas tehnoloģijas ievērošana. Tas ļaus izveidot efektīvu sistēmu komfortablas temperatūras uzturēšanai mājā.
Padomi par gravitācijas vārsta sakārtošanu un izmantošanu sildīšanai, uzstādot siltu grīdu, videoklipā var redzēt papildu elementus:
