Pentru a crea o temperatură confortabilă în casă, se utilizează diferite scheme de încălzire. Oferirea circulației forțate a lichidului de răcire este eficientă, dar nu întotdeauna posibilă. Dacă într-o casă de țară pot exista întreruperi de energie sau lipsa acestora (cabană) - cealaltă opțiune ar fi cea mai bună opțiune. Un sistem de încălzire gravitațională auto-proiectat de tipul închis proiectat și instalat de la sine își va îndeplini funcțiile fără a instala o pompă și alte echipamente electrice.
Caracteristici ale sistemului de încălzire prin gravitație
Principiul funcționării se bazează pe proprietatea apei de a se extinde odată cu creșterea temperaturii. Crearea unei diferențe de presiune într-un circuit de conductă închis este baza circulației fluidelor. Datorită acestui efect, sistemul de încălzire închis gravitațional a primit un alt nume - gravitatea.
Din punct de vedere structural, acesta trebuie să conțină următoarele elemente:
- Cazan. Dispozitiv conceput pentru a transfera energia combustibilului ars (lemn de foc, cărbune, gaz etc.) într-un lichid de răcire (apă, antigel). Într-un sistem de încălzire închis gravitațional, acest lucru se întâmplă cu ajutorul unui schimbător de căldură situat cât mai aproape posibil în cazan de camera de ardere;
- conducte. Necesar pentru transportul lichidului încălzit de la schimbătorul de căldură la dispozitivele de încălzire;
- radiatoare. Ele sunt principala sursă de căldură din cameră. Suprafața lor mare asigură un transfer maxim de căldură între apa încălzită și aerul din cameră;
- Dispozitive de siguranță și control. Acestea includ un rezervor de expansiune, o supapă de gravitație pentru încălzire, supape și suflare.
În timpul încălzirii apei în schimbătorul de căldură, acesta se extinde, ceea ce creează presiune în exces. La rândul său, lichidul de răcire rece de la conducta de retur are o densitate mai mare și începe să înlocuiască lichidul cu o temperatură ridicată. Drept urmare, circulația are loc.
Unul dintre elementele principale ale sistemului este galeria de rapel - o conductă verticală conectată la cazan. Dacă faceți un sistem de încălzire gravitațional cu propriile mâini, trebuie să-i acordați o atenție specială - pornind de la materialul pentru fabricarea conductelor și terminând cu diametrul lor.
Cu cât volumul distribuitorului de amplificare este mai mare, cu atât viteza de răcire este mai mare. Pentru a face acest lucru, trebuie să calculați secțiunea și înălțimea sa optimă.
Sistemul de încălzire gravitațională al unei case cu două etaje trebuie să fie proiectat astfel încât lichidul de răcire să poată fi distribuit cât mai uniform pe mai multe circuite.
Descrierea detaliată a sistemului
În procesul de încălzire a apei, o parte din ea se va evapora sub formă de abur. Pentru îndepărtarea în timp util, în vârful sistemului este instalat un rezervor de expansiune. Acesta îndeplinește 2 funcții - prin orificiul superior, aburul în exces este îndepărtat și are loc compensarea automată pentru pierderea volumului de lichid. O schemă similară a fost numită deschis.
Cu toate acestea, are un dezavantaj semnificativ - evaporarea relativ rapidă a apei. Prin urmare, pentru sistemele mari ramificate, ei preferă să facă un sistem de încălzire gravitațional de tip închis cu propriile mâini. Principalele diferențe ale schemei sale sunt următoarele.
- În locul unui rezervor de expansiune deschis, o aerisire automată este instalată în punctul cel mai înalt al conductei.Un sistem de încălzire gravitațional tip închis generează o cantitate mare de oxigen din apă în timpul încălzirii purtătorului de căldură, care, pe lângă excesul de presiune, este o sursă de ruginire a elementelor metalice. Pentru îndepărtarea la timp a aburului cu un conținut ridicat de oxigen, este instalată o aerisire automată;
- Pentru a compensa presiunea lichidului de răcire deja răcit, în fața galeriei de admisie a cazanului este montat un rezervor de expansiune a membranei de tip închis. Dacă presiunea gravitațională din sistemul de încălzire depășește norma admisă, atunci membrana elastică compensează acest lucru prin creșterea volumului total.
În caz contrar, atunci când proiectați și instalați un sistem de încălzire gravitațională doar cu propriile mâini, puteți respecta regulile și recomandările obișnuite.
Scheme de încălzire gravitațională pentru o casă cu un etaj și două etaje
Dacă este planificat ca încălzirea gravitațională sub presiune să fie instalată într-o casă cu un etaj, puteți utiliza schema Leningradka cu o singură țeavă.
O caracteristică a acestei scheme este o singură conductă la care sunt conectate în paralel mai multe aparate de încălzire. Totuși, acest lucru duce la o distribuție neuniformă a căldurii - cu cât este mai îndepărtat radiatorul de la cazan - cu atât scade temperatura apei care intră în ea. Pentru a rezolva această problemă, puteți actualiza sistemul de încălzire gravitațională de tip închis:
- Instalarea supapelor de închidere. Cu ajutorul său, este posibil să se reducă volumul de lichid de răcire pentru aparatele de încălzire situate mai aproape de cazan. Astfel, pierderea de energie termică în primele secțiuni ale sistemului va scădea;
- Când vă îndepărtați de cazan, creșteți numărul de secțiuni ale caloriferelor;
- Instalați conducte cu diametrul mai mare în locul în care conductele sunt conectate la dispozitivele de încălzire. Acest lucru va reduce presiunea gravitațională a sistemului de încălzire din această zonă, ceea ce va reduce viteza de circulație a apei în calorifer.
Această schemă este acceptabilă cu o lungime mică a autostrăzii. Cu toate acestea, nu este recomandat să o instalați pentru o casă cu două etaje. În acest caz, este necesar un sistem de încălzire gravitațională cu două conducte ramificate, al cărui calcul se efectuează în secțiuni individuale.
Caracteristica sa este că circuitele separate conduc către conducta centrală situată în partea superioară a autostrăzii. Aparatele de încălzire sunt conectate la fiecare dintre ele. Este important ca lungimea lor să fie aceeași. În caz contrar, tot lichidul se va grăbi către regiunea cu cea mai mică rezistență - la un scurtcircuit.
Pentru a împiedica lichidul de răcire să se deplaseze pe conducta de evacuare a cazanului, este instalată o supapă de control gravitațională pentru încălzire Acesta este un element esențial pentru sistemul de încălzire gravitațional al unei case cu două etaje.
Calculul sistemului de încălzire prin gravitație
Înainte de a continua instalarea conductelor și dispozitivelor de încălzire, este necesar să se calculeze parametrii întregului sistem. Pentru aceasta, se calculează caracteristicile hidraulice, care afectează ulterior alegerea diametrului optim al conductei. Înainte de a calcula sistemul de încălzire gravitațional, este necesar să aflați parametrii principali. Acestea li se va cere să calculeze valoarea reală a presiunii de circulație (RC):
- Distanța dintre centrul cazanului și centrul încălzitorului (h). Cu cât este mai mare, cu atât circulația fluidului va fi mai bună. Prin urmare, instalând un sistem de încălzire gravitațională cu propriile mâini, se recomandă montarea cazanului în punctul cel mai jos al casei - subsol;
- Presiunea de circulație a lichidului de răcire încălzit (Pr) și răcire (Po).
Indiferent dacă sistemul de încălzire gravitațional este calculat pentru case cu două etaje sau cu un etaj, valoarea parametrilor din urmă depinde direct de diferența de temperatură a apei.Aceste date pot fi preluate din date tabulare.
De exemplu, cu o valoare de h-4 m și o diferență de temperatură de 20 ° (80/60), încălzirea gravitațională va avea o presiune de 4 * 112 = 448 Pa. Pentru calcule suplimentare, se recomandă utilizarea unor sisteme software specializate care să țină seama de toți parametrii sistemului de încălzire prin gravitație de tip închis.
Adesea, diametrul conductei conectate la ieșirea centralei trebuie să fie DN 40 sau DN 50. Acest lucru va asigura pierderi minime care apar atunci când apa este frecată de pereții conductei.
O altă caracteristică este diferența de temperatură a lichidului de răcire. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mare presiunea de circulație. Prin urmare, pe lângă distribuția uniformă a căldurii pe dispozitivele de încălzire în timpul proiectării sistemului de încălzire gravitațional, este necesar să se asigure independent temperatura minimă a lichidului înainte de a intra în schimbătorul de căldură al cazanului.
Selectarea componentelor și materialelor
După apariția conductelor de polimer, sistemul de încălzire gravitațională din polipropilenă (PP) a devenit foarte popular. Acest material este ușor de procesat, este necesar un echipament minim pentru conectarea secțiunilor individuale.
Cu toate acestea, nu toate tipurile de conducte sunt destinate să fie instalate ca element de încălzire. Luați în considerare principalele criterii de selecție:
- Prezența unui strat de armare. Sistemul de încălzire gravitațională din polipropilenă poate fi afectat de temperaturi ridicate - până la 95 ° C. Pentru a păstra forma inițială a conductei, este necesar un element de rigidizare, care este un strat de folie sau fibră de sticlă;
- grosimea peretelui. Într-un sistem de încălzire gravitațională cu rezervor de expansiune închis, se poate genera presiune înaltă. Pentru a evita deteriorarea conductei, conductele din polipropilenă trebuie să fie de clasa PN20 sau mai mari. Grosimea pereților lor depinde de diametru.
Această conductă poate fi folosită pentru a echipa galeria de rapel. Cu toate acestea, pentru a obține o diferență de temperatură, linia de retur este recomandată să fie din oțel. Pe lângă scăderea temperaturii lichidului de răcire înainte de intrarea în cazan, acest material ajută la reducerea rezistenței hidraulice.
Recomandări de instalare
După efectuarea calculului pentru un sistem de încălzire gravitațională din tuburi de polipropilenă sau oțel, puteți începe să îl instalați. Pentru a obține o eficiență optimă, experții recomandă efectuarea unor modificări mici, dar importante ale schemei standard:
- Pista de autostradă. Presiunea gravitațională optimă pentru sistemul de încălzire poate fi obținută prin înclinarea conductelor după evacuarea aerului și pe linia de retur din spatele ultimului dispozitiv de încălzire;
- Instalarea unei pompe de circulație în by-pass. Va ajuta la reducerea inerției sistemului. Timpul de încălzire al mediului de încălzire poate fi foarte lung, astfel încât pompa își poate crește viteza de-a lungul liniei până la atingerea regimului de temperatură dorit;
- Noduri de pivotare minime în conductă. Acestea creează o rezistență hidraulică în exces, ceea ce afectează scăderea vitezei de mișcare a apei;
- Instalarea elementelor de protecție. Prin instalarea unei supape de retur pentru încălzirea prin gravitație, apa poate fi circulată într-o direcție greșită. Acest lucru este necesar în special pentru un sistem cu cablaj superior și cu mai multe circuite.
Principalele componente ale unei încălziri gravitaționale gravitate sub presiune sunt făcute în mod profesional calcule preliminare, selectarea materialelor potrivite și urmarea tehnologiei de instalare. Acest lucru va face posibilă crearea unui sistem eficient pentru menținerea unei temperaturi confortabile în casă.
Sfaturi pentru aranjarea și utilizarea supapei gravitaționale pentru încălzire atunci când instalați un podea cald, elemente video pot fi văzute:
