Naturalny obieg w systemie grzewczym

W małych prywatnych domach i mieszkaniach ogrzewanie jest niezależne od energii elektrycznej. W małych miasteczkach i wsiach sytuacja jest typowa, gdy z różnych powodów podstacja ulega awarii, okablowanie jest uszkodzone itp. Naturalny obieg grzewczy nie zawiera pojedynczego modułu, który działałby z sieci.

Cechy naturalnego systemu ogrzewania obiegowego

Przy naturalnym obiegu chłodziwa ważne jest obserwowanie nachylenia rur instalacji grzewczej

Każdy schemat ogrzewania zawiera kilka obowiązkowych elementów:

• Kocioł podgrzewający wodę - gaz, drewno, torf. Warunkiem jest zapłon piezoelektryczny, w przeciwnym razie uruchomienie urządzenia bez prądu nie będzie możliwe.
• Rura zasilająca dostarcza podgrzewaną wodę do grzejników. Rury umieszcza się z pewnym spadkiem - 0,5–1 cm na 1 m, aby woda mogła poruszać się grawitacyjnie. Przewody „ciepłej” wody są umieszczone ze spadkiem w kierunku grzejników.
• Urządzenia grzewcze - baterie dowolnego typu. Za ich pośrednictwem następuje główny transfer ciepła.
• Rura powrotna - przez nią schłodzony płyn chłodzący wraca do kotła. Rury „zimne” montuje się ze spadkiem 0,5–1 cm na 1 mw kierunku kotła.
• Zbiornik wyrównawczy - znajduje się w najwyższym punkcie systemu. Po podgrzaniu woda zwiększa swoją objętość. Zbiornik kompensuje ten nadmiar.

Aby zapobiec nadciśnieniu podczas ogrzewania, zbiornik wyrównawczy jest umieszczony w systemie

System działa w następujący sposób: woda nagrzewa się w kotle, rozszerza się, jego gęstość maleje, a ciecz unosi się wzdłuż centralnego pionu. Zbiornik wyrównawczy jest napełniony w celu wyrównania ciśnienia między zimną a ciepłą wodą. Następnie z góry woda jest obniżana przez rurę zasilającą do każdego akumulatora, gdzie jest chłodzona, oddając ciepło do powietrza i powierzchni. Schłodzona ciecz przepływa przez rury powrotne do kotła. Ponieważ gęstość schłodzonej wody wraca do kotła, wyciska ona mniej gęstą podgrzaną ciecz, powodując jej wzrost.

Oprócz funkcji kompensacji ciśnienia zbiornik wyrównawczy pełni inną rolę. Wraz z wodą powietrze dostaje się do rur. Kiedy się gromadzi, pojawia się korek powietrza, który nie pozwala na przepływ płynu chłodzącego przez rury. Jednak w systemach konwekcyjnych, ze względu na położenie rurociągu pod nachyleniem, pęcherzyki powietrza unoszą się do zbiornika wyrównawczego. Ponieważ to urządzenie jest otwarte i ma kontakt z powietrzem, pęcherzyki opuszczają system.

Projekt jest prosty, ale wymaga bardzo dokładnych obliczeń. Woda przemieszczająca się wzdłuż rury powoduje tarcie, spowalnia i szybciej oddaje ciepło. Gdy kierunek się zmienia - skręca, rozgałęzia się, kanały w akumulatorach - tarcie wzrasta. Jeśli wodoodporność nie zostanie uwzględniona w obliczeniach, system nie będzie działać.

Ogrzewanie konwekcyjne działa dobrze na małych obszarach. W ten sposób możesz spalić jedno- lub dwupiętrowy prywatny dom lub mieszkanie. W przypadku budynku 9-piętrowego ta opcja nie jest odpowiednia.

Zalety i wady systemu

Pompę obiegową można zintegrować, aby płyn chłodzący poruszał się szybciej

Naturalny obieg zapewnia systemowi grzewczemu następujące korzyści:

• Główną zaletą jest niezależność od energii elektrycznej. Ogrzewanie konwekcyjne działa w każdych warunkach.
• Przy prawidłowej instalacji i pielęgnacji samonapływowa wersja trwa dłużej niż 30 lat.
• Instalacja jest bardzo prosta, rutynowa kontrola i naprawa również nie powodują trudności.
• Wysoka bezwładność cieplna - krąży tu duża objętość wody. Stygnie wolniej i dłużej oddaje ciepło.
  
• Konwekcyjne ogrzewanie wody jest ciche: nie ma pomp elektrycznych, które generowałyby hałas.
• Pobór mocy jest minimalny. Jest to jednak prawdą, jeśli rury i budynek są dobrze izolowane.
• Minimalny koszt systemu i instalacji.

Integracja pompy z obwodem cyrkulacji nie jest trudna. Można to zrobić podczas instalacji lub później. Gdy występuje prąd, ogrzewanie działa w trybie wymuszonego obiegu, a pod jego nieobecność automatycznie przełącza się na naturalny ruch wody.

Ciepła podłoga może się nagrzewać tylko przy wymuszonym obiegu

Wersja grawitacyjna ma znaczące wady, co znacznie ogranicza zastosowanie:

• System obsługiwany jest tylko przez małe jednopiętrowe lub dwupiętrowe domki.
• Aby zmniejszyć opór hydrauliczny, użyj rur o największej możliwej średnicy. Utrudnia to instalację, a koszt przewodów wodnych o większej średnicy jest większy.
• Zalecane są tylko rury stalowe. Dozwolone jest stosowanie polipropylenu. Inne modele niemetaliczne są zabronione.
• Nie można ręcznie ani automatycznie regulować temperatury w każdym pomieszczeniu.
• Pośrednie kotły grzewcze nie mogą być objęte programem, co zwiększa koszt produkcji ciepłej wody.
• Nie można wyposażyć ciepłej podłogi.

Ograniczenia w znacznym stopniu wpływają na pracę ogrzewania konwekcyjnego. Nie używaj rur metalowo-plastikowych, ponieważ są one połączone za pomocą złączek, których średnica jest mniejsza.

Rodzaje systemów grzewczych

System jednorurowy z naturalną cyrkulacją odpowiedni do małych przestrzeni

Obwód grzewczy może zawierać 1 lub więcej obwodów o różnych długościach, z różnymi grzejnikami. Jednak każda opcja jest modyfikacją tylko dwóch modeli - jednorurowego lub dwururowego.

Pojedyncza rura

Urządzenie jest tak proste, jak to możliwe. Ta sama rura z kolei doprowadza chłodziwo do każdego grzejnika i wraca do kotła. Najtańszą opcją i najbardziej bezproblemową jest ogrzewanie tylko rurami, bez grzejników. Jeśli baterie są zawarte w obwodzie, powinno być minimum rur i zaworów.

Woda, przechodząc kolejno do ostatniego grzejnika, ochładza się coraz bardziej. Ta funkcja jest brana pod uwagę przy obliczaniu liczby sekcji.

Istnieją 2 schematy wersji z pojedynczą rurką:

• Przy górnym połączeniu - woda wpływa do akumulatora z góry przez górną dyszę, wypływa przez dolną. Wydajność systemu jest maksymalna w przypadku podgrzewania wody.
• Z dolnym podłączeniem - płyn chłodzący dostaje się do chłodnicy od dołu, a także wydostaje się przez dolną rurę. Ścieżka wody wzrasta, więc przenoszenie ciepła przez system jest zauważalnie niższe. Tutaj nie można umieścić grzejników z dużą liczbą sekcji. Jednak pomimo niższej wydajności woli zainstalować taki schemat w mieszkaniach, ponieważ jest on bardziej estetyczny.

Klasyczną wersję można ulepszyć, instalując obejście - rozgałęzienia z zaworem trójdrożnym i rozgałęzienia z dźwigami. Za ich pomocą możesz dostosować przepływ wody do innego grzejnika i wyłączyć go, jeśli to konieczne.

Systemy dwururowe

System dwururowy z naturalnym obiegiem lepiej ogrzewa pomieszczenie

Opcja z rurą powrotną nazywa się dwururową. Gorąca woda jest dostarczana do grzejnika pod jedną rurą, a schłodzony z każdego urządzenia grzewczego jest odprowadzany przez rurę powrotną. System jest znacznie bardziej wydajny: każdy grzejnik odbiera prawie taką samą ilość ciepła. Stopień ogrzewania można regulować na każdym akumulatorze, w razie potrzeby wykluczyć go z obwodu grzewczego. Dużym plusem jest prostsze obliczenie parametrów rurociągu i akumulatorów.

Wykonaj połączenie górne i dolne:

• W pierwszym przypadku rury znajdują się nad grzejnikami.
• W drugim przypadku rura zasilająca znajduje się poniżej akumulatora.Ta opcja jest bardziej estetyczna, ale spadek ciśnienia jest zbyt niski, więc obwód jest używany bardzo rzadko.

W obliczeniach należy wziąć pod uwagę kierunek odprowadzania wody. Jeśli zbiega się z kierunkiem gorącej cieczy, schemat przelotowy, długość cyklu jest równa. W takim przypadku grzejniki nagrzewają się w ten sam sposób. Jeśli używana jest ślepa uliczka, zimna i gorąca woda, poruszają się one w różnych kierunkach, a akumulatory, w których cykl cyklu okazuje się być szybszy, są podgrzewane.

Jak pojawia się ciśnienie cyrkulacyjne

Aby stworzyć większą różnicę między ciśnieniem ciepłej i zimnej wody, wykonuje się kolektor przyspieszający

Przenoszenie wody w ogrzewaniu konwekcyjnym zapewnia jedynie różnicę w gęstości ciepłej i zimnej wody. Po podgrzaniu gęstość chłodziwa maleje i rośnie; po schłodzeniu zwiększa się i wypiera cieplejszą ciecz. Im większa różnica ciśnienia hydrostatycznego kolumny zimnej i gorącej wody, tym wyższe ciśnienie cyrkulacji, tym lepsze ogrzewanie.

Głównym zadaniem w organizacji systemu jest osiągnięcie maksymalnego spadku ciśnienia.

• Obowiązkowym elementem obwodu jest kolektor przyspieszenia lub główny pion. Jest to pionowa rura, która unosi się z wymiennika ciepła na górę systemu. Tutaj zamontowany jest zbiornik wyrównawczy - otwarta lub zamknięta membrana z zaworem powietrza do odpowietrzania.
• Główny pion musi mieć maksymalną temperaturę, aby kolektor był izolowany. Jego wysokość wynosi nie więcej niż 10 m. Idealnie pion nie wchodzi w kontakt z rurami powrotnymi.
• Aby uzyskać wystarczający spadek ciśnienia, musisz utworzyć dużą kolumnę zimnego płynu. Osiąga się to poprzez zainstalowanie kotła w najniższym punkcie instalacji. W prywatnym domu urządzenie znajduje się w piwnicy, w mieszkaniu - we wnęce. Im wyższy poziom baterii nad kotłem, tym większe ciśnienie wytwarzane przez zimną wodę i tym bardziej aktywnie wypiera ciepłą wodę.

Aby poprawić ciśnienie cyrkulacyjne, wybiera się akumulatory o największej powierzchni roboczej. Im lepiej nośnik ciepła przenosi ciepło i im zimniejsza woda dostaje się do kotła, tym lepiej działa ogrzewanie.

Zasada budowy systemu grzewczego z naturalnym obiegiem

Głównymi parametrami ogrzewania z naturalną cyrkulacją są ciśnienie cyrkulacji i opór hydrostatyczny. Pierwszy wskaźnik oblicza się w następujący sposób:

P = h (p0-p1) = m (kg / m3-kg / m3) = kg / m2 = mmHggdzie:

• P. - ciśnienie w układzie;
• h - różnica wysokości między środkiem najniższego akumulatora a środkiem kotła;
• p0 - gęstość ogrzanej cieczy;
• p1- gęstość zimnej wody.

Im większa różnica wysokości, tym większy spadek ciśnienia. Jednak wskaźnik ma ograniczenie nie większe niż 3 m.

Aby zmniejszyć opór przepływu, zawory odcinające nie są instalowane na rurach zasilających

Obliczenie wartości drugiego czynnika - oporu hydraulicznego jest praktycznie niemożliwe. Model, który ją opisuje, jest niezwykle złożony i zawiera wiele zmiennych. Tutaj są ograniczone do przybliżonych obliczeń.

Aby poprawić wydajność systemu, przestrzegaj zaleceń:

• Wybrane są rury o największej średnicy. W tym przypadku natężenie przepływu nieco się zmniejsza, ale opór zmniejsza się silniej.
• Zainstaluj jak najmniej zaworów odcinających. Upewnij się, że schemat zawiera minimum zwrotów akcji.
• Przy niższym podłączeniu grzejniki muszą być wyposażone w kurki Mayevsky'ego, aby odpowietrzyć nadmiar powietrza.
• Metalowa rura służy do kolektora, ponieważ ważne jest, aby osiągnąć maksymalne ogrzewanie, aby wytworzyć spadek ciśnienia. Rury zasilające akumulatory mogą być wykonane z polipropylenu.

Właściwa izolacja termiczna poprawia pracę ogrzewania. Kolektor przyspieszenia, rury zasilające i powrotne są izolowane, jeśli przechodzą przez nieogrzewane pomieszczenia.