Na vytvorenie príjemnej teploty v dome sa používajú rôzne schémy vykurovania. Zabezpečenie nútenej cirkulácie chladiva je účinné, ale nie vždy možné. Ak v vidieckom dome môžu byť výpadky prúdu alebo ich nedostatok (chata) - najlepšou možnosťou by bola iná možnosť. Samostatne navrhnutý gravitačný vykurovací systém uzavretého typu bude vykonávať svoje funkcie bez inštalácie čerpadla a iného elektrického zariadenia.
Vlastnosti gravitačného vykurovacieho systému
Princíp činnosti je založený na vlastnostiach vody expandovať so zvyšujúcou sa teplotou. Základom cirkulácie tekutín je vytvorenie tlakového rozdielu v uzavretom potrubnom okruhu. Z tohto dôvodu dostal gravitačný uzavretý vykurovací systém iný názov - gravitáciu.
Štrukturálne by mal pozostávať z týchto prvkov:
- bojler, Zariadenie určené na prenos energie spaľovacieho paliva (palivové drevo, uhlie, plyn atď.) Na chladivo (voda, nemrznúca zmes). V gravitačnom uzavretom vykurovacom systéme sa to deje pomocou výmenníka tepla umiestneného čo najbližšie v kotli k spaľovacej komore;
- plynovody, Vyžaduje sa na prepravu zahriatej tekutiny z výmenníka tepla do vykurovacích zariadení;
- radiátory, Sú hlavným zdrojom tepla v miestnosti. Ich veľká plocha poskytuje maximálny prenos tepla medzi zohrialou vodou a vzduchom v miestnosti;
- Bezpečnostné a ovládacie zariadenia, Medzi ne patrí expanzná nádrž, gravitačný ventil na vyhrievanie, ventily a tlmivky.
Pri ohreve vody vo výmenníku tepla sa rozširuje, čo vytvára nadmerný tlak. Chladiace chladivo zo spätného potrubia má zase vyššiu hustotu a začína vytesňovať kvapalinu pri vysokej teplote. V dôsledku toho dochádza k cirkulácii.
Jedným z hlavných prvkov systému je pomocné potrubie - zvislé potrubie pripojené na kotol. Ak robíte gravitačný vykurovací systém vlastnými rukami, musíte mu venovať osobitnú pozornosť - počnúc materiálom na výrobu rúr a končiac ich priemerom.
Čím väčší je objem pomocného potrubia, tým vyššia je rýchlosť chladiacej kvapaliny. K tomu je potrebné vypočítať optimálny prierez a výšku.
Gravitačný vykurovací systém dvojposchodového domu by mal byť navrhnutý tak, aby chladivo bolo možné čo najrovnomernejšie rozdeliť medzi niekoľko okruhov.
Podrobný popis systému
Pri procese zahrievania vody sa niektoré z nich nevyhnutne odparia vo forme pary. Pre včasné vybratie je v hornej časti systému nainštalovaná expanzná nádrž. Vykonáva 2 funkcie - cez horný otvor sa odstráni prebytočná para a nastane automatická kompenzácia straty objemu kvapaliny. Podobná schéma sa nazýva otvorená.
Má však jednu významnú nevýhodu - relatívne rýchle odparovanie vody. Preto u veľkých vetvených systémov uprednostňujú výrobu gravitačného vykurovacieho systému uzavretého typu vlastnými rukami. Hlavné rozdiely v jeho schéme sú nasledujúce.
- Namiesto otvorenej expanznej nádrže je v najvyššom bode potrubia nainštalovaný automatický odvzdušňovací ventil.Uzavretý gravitačný vykurovací systém vytvára veľké množstvo kyslíka z vody počas zahrievania chladiva, ktoré je okrem nadmerného tlaku zdrojom korózie kovových prvkov. Na včasné odstránenie pary s vysokým obsahom kyslíka je nainštalovaný automatický odvzdušňovací ventil;
- Na kompenzáciu tlaku už ochladeného chladiva je pred vstupným potrubím kotla namontovaná expanzná nádrž s uzavretým typom. Ak gravitačný tlak vo vykurovacom systéme prekročí povolenú normu, elastická membrána to kompenzuje zvýšením celkového objemu.
V opačnom prípade sa pri navrhovaní a inštalácii gravitačného vykurovacieho systému iba vlastnými rukami môžete riadiť obvyklými pravidlami a odporúčaniami.
Gravitačné vykurovacie schémy pre jednoposchodový a dvojposchodový dom
Ak sa plánuje, že gravitačné vykurovanie pod tlakom bude nainštalované v jednoposchodovom dome, môžete použiť schému Leningradka s jedným potrubím.
Charakteristickým rysom tejto schémy je jediné potrubie, ku ktorému je paralelne pripojených niekoľko vykurovacích zariadení. To však vedie k nerovnomernému rozdeľovaniu tepla - čím ďalej je radiátor z kotla - tým nižšia je teplota vody, ktorá do neho vstupuje. Ak chcete tento problém vyriešiť, môžete inovovať systém gravitačného vykurovania uzavretého typu:
- Inštalácia uzatváracích ventilov. S jeho pomocou je možné znížiť objem chladiva pre vykurovacie zariadenia umiestnené bližšie k bojleru. Strata tepelnej energie v prvých častiach systému sa teda zníži;
- Pri vzdialení sa od kotla zvýšte počet sekcií radiátorov;
- Rúry s väčším priemerom namontujte na miesto, kde sú rúry pripojené k vykurovacím zariadeniam. Tým sa zníži gravitačný tlak vykurovacieho systému v tejto oblasti, čo zníži rýchlosť cirkulácie vody v radiátore.
Táto schéma je prijateľná s malou dĺžkou diaľnice. Neodporúča sa však inštalácia pre dvojposchodový dom. V tomto prípade je potrebný dvojtrubkový rozvetvený gravitačný vykurovací systém, ktorého výpočet sa vykonáva v jednotlivých oddieloch.
Jeho vlastnosťou je, že oddelené obvody vedú k centrálnemu potrubiu umiestnenému v hornej časti diaľnice. Vykurovacie zariadenia sú pripojené ku každému z nich. Je dôležité, aby ich dĺžka bola rovnaká. Inak sa všetka tekutina ponáhľa do oblasti s najmenším odporom - ku skratu.
Aby sa zabránilo pohybu chladiacej kvapaliny do výstupného potrubia z kotla, je nainštalovaný poistný ventil gravitácie na ohrev. Je to nevyhnutný prvok pre gravitačný vykurovací systém dvojposchodového domu.
Výpočet gravitačného vykurovacieho systému
Pred inštaláciou potrubí a vykurovacích zariadení je potrebné vypočítať parametre celého systému. Na tento účel sa vypočítavajú hydraulické charakteristiky, ktoré následne ovplyvňujú výber optimálneho priemeru potrubia. Pred výpočtom gravitačného vykurovacieho systému je potrebné zistiť hlavné parametre. Bude sa od nich vyžadovať, aby vypočítali skutočnú hodnotu cirkulačného tlaku (RC):
- Vzdialenosť od stredu kotla k stredu ohrievača (h). Čím je väčší, tým bude lepšia cirkulácia tekutín. Preto pri inštalácii gravitačného vykurovacieho systému vlastnými rukami sa odporúča namontovať kotol na najnižší bod domu - suterén;
- Cirkulačný tlak zohriatej (Pr) a ochladenej (Po) chladiacej kvapaliny.
Bez ohľadu na to, či sa gravitačný vykurovací systém počíta pre dvojpodlažné alebo jednoposchodové domy, hodnota týchto parametrov priamo závisí od rozdielu teploty vody.Tieto údaje je možné získať z tabuľkových údajov.
Napríklad pri hodnote h-4 ma teplotnom rozdiele 20 ° (80/60) bude mať gravitačné zahrievanie tlak 4 * 112 = 448 Pa. Na ďalšie výpočty sa odporúča používať špecializované softvérové systémy, ktoré zohľadňujú všetky parametre gravitačného vykurovacieho systému uzavretého typu.
Priemer potrubia pripojeného k výstupu z kotla musí byť často DN 40 alebo DN 50. To zabezpečí minimálne straty, ktoré sa vyskytnú, keď sa voda trie o steny rúr.
Ďalším znakom je teplotný rozdiel chladiva. Čím je väčší, tým vyšší je cirkulačný tlak. Preto je pri navrhovaní gravitačného vykurovacieho systému, okrem rovnomerného rozdeľovania tepla cez vykurovacie zariadenie, potrebné pred vstupom do výmenníka tepla kotla nezávisle zabezpečiť aj minimálnu teplotu kvapaliny.
Výber komponentov a materiálu
Po príchode polymérnych rúr sa stal veľmi populárny gravitačný vykurovací systém vyrobený z polypropylénu (PP). Tento materiál sa ľahko spracováva, na pripojenie jednotlivých sekcií je potrebné minimálne vybavenie.
Nie každý typ týchto potrubí je však určený na inštaláciu ako vykurovacie teleso. Zvážte hlavné výberové kritériá:
- Prítomnosť výstužnej vrstvy, Gravitačné vykurovacie zariadenie vyrobené z polypropylénu môže byť ovplyvnené vysokými teplotami až do 95 ° C. Na zachovanie pôvodného tvaru rúrky je potrebný výstužný prvok, ktorým je vrstva fólie alebo laminátu;
- hrúbka steny, V gravitačnom vykurovacom systéme s uzavretou expanznou nádržou môže byť generovaný vysoký tlak. Aby sa predišlo poškodeniu potrubia, polypropylénové rúry musia mať triedu PN20 alebo vyššiu. Hrúbka ich stien závisí od priemeru.
Toto potrubie sa môže použiť na vybavenie pomocného rozdeľovača. Aby sa však dosiahol teplotný rozdiel, odporúča sa, aby vratné potrubie bolo vyrobené z ocele. Okrem zníženia teploty chladiacej kvapaliny pred vstupom do kotla tento materiál pomáha znižovať hydraulický odpor.
Odporúčania pre inštaláciu
Po vykonaní výpočtu pre gravitačné vykurovacie zariadenie vyrobené z polypropylénových alebo oceľových rúrok môžete začať s jeho inštaláciou. Na dosiahnutie optimálnej účinnosti odporúčajú odborníci vykonať malé, ale dôležité zmeny štandardnej schémy:
- Diaľničný svah, Optimálny gravitačný tlak pre vykurovací systém sa dá dosiahnuť sklonením potrubí po odvzdušnení a na spätnom potrubí za posledným vykurovacím zariadením;
- Inštalácia obehového čerpadla v obtoku, Pomôže to znížiť zotrvačnosť systému. Čas zahrievania vykurovacieho média môže byť veľmi dlhý, takže čerpadlo môže zvyšovať svoju rýchlosť pozdĺž diaľnice, až kým sa nedosiahne požadovaný teplotný režim;
- Minimálne otočné body v potrubí, Vytvárajú nadmerný hydraulický odpor, čo má vplyv na zníženie rýchlosti pohybu vody;
- Inštalácia ochranných prvkov, Inštaláciou spätného ventilu na gravitačné vykurovanie môže cirkulovať voda nesprávnym smerom. Toto je obzvlášť potrebné pre systém s najvyššou úrovňou zapojenia a viacnásobnými obvodmi.
Hlavnými komponentmi správne vykonaného gravitačného vyhrievania pod tlakom sú profesionálne robené predbežné výpočty, výber správnych materiálov a dodržiavanie inštalačnej technológie. To umožní vytvoriť efektívny systém na udržiavanie pohodlnej teploty v dome.
Tipy na usporiadanie a použitie gravitačného ventilu na vyhrievanie pri inštalácii teplej podlahy, ďalšie prvky nájdete vo videu:
