Để tạo ra một nhiệt độ thoải mái trong nhà, các phương án sưởi ấm khác nhau được sử dụng. Cung cấp lưu thông cưỡng bức của chất làm mát là hiệu quả, nhưng không phải lúc nào cũng có thể. Nếu trong một ngôi nhà nông thôn có thể bị mất điện hoặc thiếu nó (nhà tranh) - lựa chọn khác sẽ là lựa chọn tốt nhất. Một hệ thống sưởi trọng lực tự thiết kế thuộc loại kín do chính nó thiết kế và lắp đặt sẽ thực hiện các chức năng của nó mà không cần lắp đặt máy bơm và các thiết bị điện khác.
Các tính năng của hệ thống sưởi trọng lực
Nguyên lý hoạt động dựa trên đặc tính của nước để mở rộng khi nhiệt độ tăng. Tạo ra sự chênh lệch áp suất trong mạch ống kín là cơ sở của tuần hoàn chất lỏng. Do hiệu ứng này, hệ thống sưởi kín khép kín hấp dẫn đã nhận được một tên khác - trọng lực.
Về mặt cấu trúc, nó phải bao gồm các yếu tố sau:
- Nồi hơi. Một thiết bị được thiết kế để chuyển năng lượng của nhiên liệu đốt (củi, than, gas, v.v.) sang chất làm mát (nước, chất chống đông). Trong một hệ thống gia nhiệt khép kín hấp dẫn, điều này xảy ra với sự trợ giúp của bộ trao đổi nhiệt đặt càng gần càng tốt trong nồi hơi đến buồng đốt;
- Đường ống. Cần thiết để vận chuyển chất lỏng nóng từ bộ trao đổi nhiệt đến các thiết bị sưởi ấm;
- Bộ tản nhiệt. Chúng là nguồn nhiệt chính trong phòng. Khu vực rộng lớn của họ cung cấp truyền nhiệt tối đa giữa nước nóng và không khí trong phòng;
- Thiết bị an toàn và điều khiển. Chúng bao gồm một bể mở rộng, một van trọng lực để sưởi ấm, van và cuộn cảm.
Trong quá trình làm nóng nước trong bộ trao đổi nhiệt, nó nở ra, tạo ra áp suất dư thừa. Đổi lại, chất làm mát lạnh từ đường ống trở lại có mật độ cao hơn và bắt đầu thay thế chất lỏng với nhiệt độ cao. Kết quả của việc này, lưu thông xảy ra.
Một trong những yếu tố chính của hệ thống là ống góp tăng áp - một ống thẳng đứng được kết nối với nồi hơi. Nếu bạn tạo ra một hệ thống sưởi ấm hấp dẫn bằng tay của chính mình, bạn cần đặc biệt chú ý đến nó - bắt đầu từ vật liệu để sản xuất ống và kết thúc bằng đường kính của chúng.
Âm lượng của ống tăng áp càng lớn thì tốc độ làm mát càng cao. Để làm điều này, bạn cần tính toán phần và chiều cao tối ưu của nó.
Hệ thống sưởi ấm trọng lực của một ngôi nhà hai tầng nên được thiết kế sao cho chất làm mát có thể được phân phối đồng đều nhất có thể qua nhiều mạch.
Mô tả hệ thống chi tiết
Trong quá trình đun nóng nước, một số trong đó chắc chắn sẽ bay hơi dưới dạng hơi nước. Để loại bỏ kịp thời, một bể mở rộng được lắp đặt ở đầu hệ thống. Nó thực hiện 2 chức năng - thông qua lỗ trên, hơi nước dư thừa được loại bỏ và bù tự động cho việc mất thể tích chất lỏng xảy ra. Một sơ đồ tương tự được gọi là mở.
Tuy nhiên, nó có một nhược điểm đáng kể - sự bốc hơi nước tương đối nhanh. Do đó, đối với các hệ thống phân nhánh lớn, họ thích tạo ra một hệ thống sưởi ấm hấp dẫn thuộc loại kín bằng tay của chính họ. Sự khác biệt chính của chương trình của nó là như sau.
- Thay vì một bể mở rộng mở, một lỗ thông hơi tự động được lắp đặt tại điểm cao nhất trong đường ống.Một hệ thống gia nhiệt hấp dẫn kiểu kín tạo ra một lượng lớn oxy từ nước trong quá trình làm nóng chất làm mát, ngoài áp suất dư thừa, là nguồn gây rỉ sét của các nguyên tố kim loại. Để loại bỏ hơi nước kịp thời với hàm lượng oxy cao, một lỗ thông hơi tự động được lắp đặt;
- Để bù cho áp suất của chất làm mát đã được làm mát, bể giãn nở màng kín được lắp ở phía trước ống góp của nồi hơi. Nếu áp suất hấp dẫn trong hệ thống sưởi vượt quá định mức cho phép, thì màng đàn hồi bù cho điều này bằng cách tăng tổng thể tích.
Mặt khác, khi thiết kế và lắp đặt một hệ thống sưởi trọng lực chỉ bằng tay của chính bạn, bạn có thể làm theo các quy tắc và khuyến nghị thông thường.
Đề án sưởi ấm trọng lực cho một ngôi nhà một tầng và hai tầng
Nếu theo kế hoạch, hệ thống sưởi hấp dẫn dưới áp lực sẽ được lắp đặt trong nhà một tầng, bạn có thể áp dụng sơ đồ Leningradka một ống.
Một tính năng của sơ đồ này là một đường ống duy nhất mà một số thiết bị sưởi ấm được kết nối song song. Tuy nhiên, điều này dẫn đến sự phân phối nhiệt không đều - bộ tản nhiệt từ nồi hơi càng xa - nhiệt độ của nước đi vào nó càng thấp. Để giải quyết vấn đề này, bạn có thể nâng cấp hệ thống sưởi trọng lực thuộc loại kín:
- Lắp đặt van ngắt. Với sự giúp đỡ của nó, có thể giảm khối lượng chất làm mát cho các thiết bị sưởi ấm nằm gần lò hơi. Do đó, tổn thất năng lượng nhiệt trong các phần đầu tiên của hệ thống sẽ giảm;
- Khi di chuyển ra khỏi lò hơi, tăng số phần của bộ tản nhiệt;
- Lắp đặt đường ống có đường kính lớn hơn ở nơi đường ống được kết nối với các thiết bị sưởi ấm. Điều này sẽ làm giảm áp lực hấp dẫn của hệ thống sưởi ấm trong khu vực này, điều này sẽ làm giảm tốc độ lưu thông nước trong bộ tản nhiệt.
Đề án này được chấp nhận với một chiều dài nhỏ của đường cao tốc. Tuy nhiên, không nên cài đặt nó cho một ngôi nhà hai tầng. Trong trường hợp này, cần có một hệ thống gia nhiệt hấp dẫn phân nhánh hai ống, việc tính toán được thực hiện trong các phần riêng lẻ.
Đặc điểm của nó là các mạch riêng biệt dẫn đến đường ống trung tâm nằm ở phần trên của đường cao tốc. Thiết bị sưởi ấm được kết nối với mỗi người trong số họ. Điều quan trọng là chiều dài của chúng là như nhau. Nếu không, tất cả các chất lỏng sẽ đổ xô đến khu vực ít kháng cự nhất - ngắn mạch.
Để ngăn chất làm mát di chuyển đến đường ống ra của nồi hơi, một van kiểm tra trọng lực để sưởi ấm được lắp đặt. Đây là yếu tố không thể thiếu cho hệ thống sưởi ấm hấp dẫn của ngôi nhà hai tầng.
Tính toán hệ thống sưởi trọng lực
Trước khi tiến hành lắp đặt đường ống và thiết bị sưởi ấm, cần phải tính toán các thông số của toàn bộ hệ thống. Đối với điều này, các đặc tính thủy lực được tính toán, sau đó ảnh hưởng đến việc lựa chọn đường kính tối ưu của đường ống. Trước khi tính toán hệ thống gia nhiệt hấp dẫn, cần phải tìm hiểu các thông số chính. Họ sẽ được yêu cầu tính giá trị thực của áp suất lưu thông (RC):
- Khoảng cách từ tâm lò hơi đến tâm lò sưởi (h). Nó càng lớn, lưu thông chất lỏng sẽ càng tốt. Do đó, cài đặt một hệ thống sưởi ấm trọng lực bằng tay của chính bạn, nên lắp nồi hơi ở điểm thấp nhất của ngôi nhà - tầng hầm;
- Áp suất tuần hoàn của chất làm mát (Pr) và làm mát (Po).
Bất kể hệ thống sưởi hấp dẫn được tính cho nhà hai tầng hay một tầng, giá trị của các tham số sau phụ thuộc trực tiếp vào chênh lệch nhiệt độ nước.Dữ liệu này có thể được lấy từ dữ liệu dạng bảng.
Ví dụ: với giá trị h-4 m và chênh lệch nhiệt độ 20 ° (80/60), gia nhiệt trọng lực sẽ có áp suất 4 * 112 = 448 Pa. Để tính toán thêm, nên sử dụng các hệ thống phần mềm chuyên dụng có tính đến tất cả các thông số của hệ thống gia nhiệt trọng lực thuộc loại kín.
Thông thường, đường kính của đường ống nối với đầu ra của nồi hơi phải là DN 40 hoặc DN 50. Điều này sẽ đảm bảo tổn thất tối thiểu xảy ra khi nước bị cọ xát vào thành ống.
Một tính năng khác là chênh lệch nhiệt độ của chất làm mát. Nó càng lớn, áp lực lưu thông càng cao. Do đó, ngoài việc phân phối nhiệt đồng đều trên các thiết bị gia nhiệt trong quá trình thiết kế hệ thống gia nhiệt hấp dẫn, cần phải độc lập đảm bảo nhiệt độ tối thiểu của chất lỏng trước khi vào bộ trao đổi nhiệt lò hơi.
Lựa chọn linh kiện và vật liệu
Sau sự ra đời của ống polymer, hệ thống gia nhiệt hấp dẫn làm bằng polypropylen (PP) đã trở nên rất phổ biến. Vật liệu này dễ xử lý, cần tối thiểu thiết bị để kết nối các phần riêng lẻ.
Tuy nhiên, không phải mọi loại ống này đều được lắp đặt như một bộ phận làm nóng. Xem xét các tiêu chí lựa chọn chính:
- Sự hiện diện của một lớp gia cố. Hệ thống sưởi ấm hấp dẫn làm bằng polypropylen có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao - lên tới 95 ° C. Để duy trì hình dạng ban đầu của đường ống, cần có một yếu tố làm cứng, đó là một lớp giấy bạc hoặc sợi thủy tinh;
- độ dày của tường. Trong một hệ thống gia nhiệt trọng lực với một bể giãn nở kín, áp suất cao có thể được tạo ra. Để tránh thiệt hại cho đường dây, ống polypropylen phải thuộc loại PN20 trở lên. Độ dày của các bức tường của họ phụ thuộc vào đường kính.
Ống này có thể được sử dụng để trang bị cho ống tăng áp. Tuy nhiên, để đạt được sự chênh lệch nhiệt độ, đường trở lại được khuyến nghị làm bằng thép. Ngoài việc hạ thấp nhiệt độ của chất làm mát trước khi vào nồi hơi, vật liệu này giúp giảm điện trở thủy lực.
Khuyến nghị cài đặt
Sau khi thực hiện tính toán cho một hệ thống gia nhiệt hấp dẫn làm bằng ống polypropylen hoặc thép, bạn có thể bắt đầu lắp đặt nó. Để đạt được hiệu quả tối ưu, các chuyên gia khuyên bạn nên thực hiện các thay đổi nhỏ nhưng quan trọng đối với sơ đồ tiêu chuẩn:
- Đường dốc. Áp suất hấp dẫn tối ưu cho hệ thống sưởi ấm có thể đạt được bằng cách dốc các đường ống sau lỗ thông hơi và trên đường trở lại phía sau thiết bị sưởi ấm cuối cùng;
- Lắp đặt bơm tuần hoàn. Nó sẽ giúp giảm quán tính của hệ thống. Thời gian gia nhiệt trung bình nóng có thể rất lâu, vì vậy máy bơm có thể tăng tốc độ dọc theo đường cho đến khi đạt được chế độ nhiệt độ mong muốn;
- Các nút xoay tối thiểu trong đường ống. Chúng tạo ra sức cản thủy lực dư thừa, ảnh hưởng đến việc giảm tốc độ di chuyển của nước;
- Lắp đặt các yếu tố bảo vệ. Bằng cách lắp đặt một van không quay trở lại để sưởi ấm trọng lực, nước có thể được lưu thông sai hướng. Điều này đặc biệt cần thiết cho một hệ thống có dây dẫn hàng đầu và nhiều mạch.
Các thành phần chính của hệ thống sưởi trọng lực được chế tạo đúng cách dưới áp suất được tính toán sơ bộ một cách chuyên nghiệp, lựa chọn vật liệu phù hợp và tuân theo công nghệ lắp đặt. Điều này sẽ giúp tạo ra một hệ thống hiệu quả để duy trì nhiệt độ thoải mái trong nhà.
Mẹo để sắp xếp và sử dụng van trọng lực để sưởi ấm khi lắp đặt sàn ấm, có thể thấy các yếu tố bổ sung trong video:
