- Principiile procesului de circulație naturală
- Reguli pentru selectarea și instalarea țevilor
- Scheme de încălzire cu una sau două conducte
- Concluzii și video util pe această temă
Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!
Se alege construirea unei rețele autonome de încălzire a tipului gravitațional, dacă este necorespunzătoare și, uneori, este imposibilă instalarea unei pompe de circulație sau conectarea la sursa de alimentare centralizată.
Un astfel de sistem este mai ieftin și este complet independent de electricitate. Cu toate acestea, performanța sa depinde în mare măsură de precizia designului.
Pentru ca sistemul de încălzire cu circulație naturală să funcționeze fără probleme, este necesar să se calculeze parametrii, să se instaleze corect componentele și să se aleagă în mod rezonabil un circuit de apă. Vom ajuta la rezolvarea acestor probleme.
Am descris principiile principale ale sistemului gravitațional, am oferit sfaturi privind alegerea unei conducte, am subliniat regulile pentru asamblarea conturului și plasarea nodurilor de lucru. Am acordat o atenție deosebită caracteristicilor proiectării și funcționării schemelor de încălzire cu una sau două conducte.
Principiile procesului de circulație naturală
Procesul de circulație a apei în circuitul de încălzire fără utilizarea unei pompe de circulație se datorează legilor fizice naturale.
Înțelegerea naturii acestor procese vă va permite să dezvoltați competent un sistem de încălzire pentru cazurile tipice și nestandardizate.
Opțiunea naturală, care determină mișcarea lichidului de răcire sub influența gravitației, este folosită în cabane și apartamente cu sisteme independente de încălzire 
Volumul de rezervă necesar pentru extinderea suportului de căldură în timpul încălzirii este asigurat de un rezervor larg deschis 
În construcția sistemelor cu mișcare naturală a agentului de răcire există scheme cu una și două țevi. Conceptele monotubului se aranjează cu cablajul superior 
Sistemele de gravitație cu două țevi sunt construite cu cabluri superioare și inferioare. Zonele orizontale sunt întotdeauna așezate cu o pantă de 2-3 mm pe metru liniar 
Un dezavantaj grav al sistemelor de încălzire gravitațională este un cap slab, motiv pentru care ele nu construiesc contururi mai mari de 30 m pe orizontală. 
În sistemele cu mișcare gravitațională a agentului de răcire, un minim de dispozitive tehnice, ca rezultat, un minim de probleme cu reglarea și repararea 
La prepararea lichidului de răcire, se utilizează combustibil solid și toate tipurile de cazane pe gaz 
Lăsați agentul de răcire să se încălzească până la temperatura de vaporizare + 105 ° la ieșirea cazanului. Acest fapt trebuie luat în considerare la selectarea echipamentului și a țevilor pentru construcție
Diferența maximă a presiunii hidrostatice
Proprietatea fizică principală a oricărui lichid de răcire (apă sau antigel) care contribuie la mișcarea acestuia de-a lungul conturului în timpul circulației naturale este o scădere a densității cu creșterea temperaturii.
Densitatea apei calde este mai mică decât frigul și, prin urmare, există o diferență în presiunea hidrostatică a coloanei de lichid cald și rece. Apa rece, care circulă în schimbătorul de căldură, se deplasează prin încălzirea conductei.
În timpul circulației naturale, forța motrice a apei în circuit este scăderea presiunii hidrostatice dintre coloanele de lichid rece și fierbinte.
Circuitul de încălzire al casei poate fi împărțit în mai multe fragmente. Pe fragmentele "fierbinți" apa urcă în sus și pe "rece" - în jos. Limitele fragmentelor sunt punctul superior și cel inferior al sistemului de încălzire.
Principala sarcină în modelarea unui sistem cu circulație naturală a apei este obținerea diferenței maxime posibile între presiunea coloanei lichide în fragmentele "fierbinți" și "rece".
Colectorul de accelerație (capătul principal), o conductă verticală orientată în sus de la schimbătorul de căldură, este un element clasic pentru circulația naturală a circuitului de apă.
Colectorul de accelerație trebuie să aibă o temperatură maximă, deci să se încălzească pe întreaga lungime. Deși, în cazul în care înălțimea colectorului nu este mare (ca pentru case cu un singur etaj), atunci este posibil să nu se efectueze izolare, deoarece apa din ea nu va avea timp să se răcească.
De obicei, sistemul este proiectat astfel încât punctul superior al colectorului de accelerație să coincidă cu punctul superior al întregului contur. Acolo, în cazul utilizării unui rezervor cu membrană, este instalată o priză pentru un rezervor de expandare de tip deschis sau o supapă de aerisire.
Apoi, lungimea fragmentului de contur "cald" este minimul posibil, ceea ce duce la o scădere a pierderilor de căldură în această zonă.
De asemenea, este de dorit ca fragmentul de contur "fierbinte" să nu fie combinat cu o secțiune lungă care transportă lichidul de răcire răcit. În mod ideal, punctul inferior al circuitului de apă coincide cu punctul inferior al schimbătorului de căldură amplasat în dispozitivul de încălzire.
Cu cât este mai mică boilerul situat în sistemul de încălzire, cu atât este mai mică presiunea hidrostatică a coloanei de lichid din secțiunea fierbinte a circuitului
Pentru segmentul circuitului de apă "rece", există, de asemenea, reguli care măresc presiunea fluidului:
- cu cât mai multă pierdere de căldură în partea "rece" a rețelei de încălzire, cu atât temperatura apei este mai mică și densitatea acesteia este mai mare, prin urmare funcționarea sistemelor cu circulație naturală este posibilă numai cu transfer de căldură semnificativ;
- cu cât este mai mare distanța de la punctul inferior al conturului la racordarea radiatoarelor, cu atât mai mare este partea din coloana de apă cu temperatura minimă și densitatea maximă.
Pentru a se asigura că ultima regulă este îndeplinită, de multe ori soba sau boilerul sunt instalate în cel mai de jos punct al casei, de exemplu, în subsol. Această amplasare a cazanului asigură distanța maximă posibilă între nivelul inferior al radiatoarelor și punctul de intrare a apei în schimbătorul de căldură.
Cu toate acestea, înălțimea dintre punctele inferioare și cele superioare ale circuitului de apă în timpul circulației naturale nu trebuie să fie prea mare (în practică nu mai mult de 10 metri). Cuptorul sau boilerul încălzesc numai schimbătorul de căldură și partea inferioară a colectorului de accelerație.
Dacă acest fragment este nesemnificativ față de întreaga înălțime a circuitului de apă, atunci căderea de presiune în fragmentul de circuit "fierbinte" va fi nesemnificativă și procesul de circulație nu va începe.
Utilizarea sistemelor cu circulație naturală pentru clădiri cu două etaje este pe deplin justificată și o pompă de circulație va fi necesară pentru un număr mai mare de etaje.
Minimizarea rezistenței la mișcarea apei
La proiectarea unui sistem cu circulație naturală, este necesar să se ia în considerare viteza lichidului de răcire de-a lungul conturului.
În primul rând, cu cât viteza este mai rapidă, cu atât mai rapid va avea loc transferul de căldură prin sistemul "cazan - schimbător de căldură - circuit de apă - radiatoare de încălzire - cameră".
În al doilea rând, cu cât este mai rapidă viteza lichidului prin schimbătorul de căldură, cu atât este mai puțin probabil să se fiarbă, ceea ce este deosebit de important în încălzirea cuptorului.
Apa fierbinte în sistem poate fi foarte costisitoare - costul de demontare, reparare și re-instalare a schimbătorului de căldură necesită mult timp și bani.
În sistemele de încălzire cu circulație forțată, viteza de mișcare a apei depinde în principal de parametrii pompei de circulație.
Când încălzirea apei cu debit natural depinde de următorii factori:
- diferențe de presiune între fragmentele conturului la punctul inferior;
- rezistența hidrodinamică a sistemului de încălzire.
Modalitățile de maximizare a diferenței de presiune au fost discutate mai sus. Rezistența hidrodinamică a unui sistem real nu poate fi calculată tocmai datorită unui model matematic complex și a unui număr mare de date primite, a căror exactitate este dificil de garantat.
Cu toate acestea, există reguli generale, respectarea cărora va reduce rezistența circuitului de încălzire.
Principalele motive pentru scăderea vitezei apei sunt rezistența pereților conductelor și prezența constricțiilor datorate prezenței armăturilor sau supapelor de oprire. La debite reduse, rezistența pereților este practic absentă.
Excepția se face prin țevi lungi și subțiri, caracteristice încălzirii prin intermediul unei pardoseli izolate termic. De regulă, se disting contururi separate cu circulație forțată.
La alegerea tipurilor de țevi pentru un circuit cu circulație naturală, trebuie să se țină cont de îngustarea tehnică la instalarea sistemului. Prin urmare, nu este de dorit să se utilizeze țevi din plastic metalic pentru circulația naturală a apei datorită conexiunii lor cu fitinguri cu un diametru interior mult mai mic.
Montarea țevilor din plastic-metal îngustă diametrul interior și constituie un obstacol serios în calea apei cu un cap (+) slab
Reguli pentru selectarea și instalarea țevilor
Alegerea între țevi din oțel sau polipropilenă în timpul oricărei circulații se face în funcție de criteriul posibilității utilizării acestora pentru apă caldă, precum și din punct de vedere al prețului, ușurinței instalării și duratei de viață.
Suportul de alimentare este montat dintr-o conductă metalică, deoarece apa trece prin ea, iar în cazul încălzirii cuptorului sau a unei defecțiuni a schimbătorului de căldură, aburul poate fi trecut.
Când circulația naturală este necesară pentru a utiliza diametrul țevii este puțin mai mare decât în cazul pompei de circulație. De obicei, pentru încălzirea spațiului până la 200 de metri pătrați. m, diametrul accelerației colectorului și conducta la intrarea înapoi la schimbătorul de căldură este de 2 inci.
Acest lucru este cauzat de o viteză mai scăzută a apei comparativ cu opțiunea de circulație forțată, ceea ce duce la următoarele probleme:
- scăderea cantității de căldură transferată pe unitatea de timp de la sursă la camera încălzită;
- apariția blocajelor sau blocajelor de trafic aerian, care nu pot suporta o presiune mică.
O atenție deosebită atunci când se utilizează circulația naturală cu schema fluxului redus de alimentare ar trebui să fie acordată problemei de eliminare a aerului din sistem. Nu se poate scoate complet din lichidul de răcire prin vasul de expansiune, deoarece apa de fierbere intră mai întâi pe dispozitivele de-a lungul liniei mai mici decât ele însele.
În timpul circulației forțate, presiunea apei conduce aerul la colectorul de aer instalat în cel mai înalt punct al sistemului - un dispozitiv cu control automat, manual sau semiautomat. Cu ajutorul macaralelor Mayevsky, ajustarea transferului de căldură se efectuează în principal.
În rețelele de încălzire gravitaționale cu o sursă de alimentare situată sub instrumente, robinetele lui Mayevsky sunt utilizate direct pentru sângerarea aerului.
La toate radiatoarele de tip modern, există dispozitive de evacuare a aerului, prin urmare, pentru a preveni formarea de blocaje de circulație în circuit, puteți face o pantă prin antrenarea aerului către radiator
De asemenea, aerul poate fi expulzat prin intermediul unui ventil de aer instalat pe fiecare rampă sau pe o linie aeriană paralelă cu liniile principale ale sistemului. Datorită numărului impresionant de dispozitive de evacuare a aerului, schemele de gravitație inferioară ale cablurilor sunt utilizate extrem de rar.
Cu un cap slab, un mic bloc de aer poate opri complet sistemul de încălzire. Astfel, conform SNiP 41-01-2003, nu este permisă introducerea conductelor de sisteme de încălzire fără pantă la o viteză a apei mai mică de 0, 25 m / s.
Cu circulație naturală, astfel de viteze sunt inaccesibile. Prin urmare, în plus față de creșterea diametrului conductelor, este necesar să se observe pantele constante pentru îndepărtarea aerului din sistemul de încălzire. Panta este proiectată la o rată de 2-3 mm pe 1 metru, iar în rețelele de apartamente panta ajunge la 5 mm pe metru liniar al liniei orizontale.
Saturația furajelor se face în cursul mișcării apei, astfel încât aerul să se deplaseze către expandorul rezervorului sau la sistemul de sângerare a aerului situat în punctul superior al conturului. Deși puteți face și contra-bias, dar în acest caz, trebuie să instalați suplimentar o supapă pentru evacuarea aerului.
Panta liniei de întoarcere este de obicei făcută în direcția apei răcite. Apoi, punctul inferior al circuitului va coincide cu intrarea țevii de retur la generatorul de căldură.
Cea mai comună combinație a direcției de înclinare a țevilor de curgere și retur pentru îndepărtarea dopurilor de aer din circuitul de apă cu circulație naturală
Atunci când instalați o podea caldă dintr-o zonă mică într-un circuit cu circulație naturală, este necesar să împiedicați intrarea aerului în conductele înguste și orizontale ale acestui sistem de încălzire. Este necesar să puneți dispozitivul de eliminare a aerului în fața podelei calde.
Scheme de încălzire cu una sau două conducte
La proiectarea unei scheme de incalzire a locuintei cu circulatie naturala a apei, este posibil sa se proiecteze atat unul cat si mai multe circuite separate. Ele pot diferi semnificativ una de alta. Indiferent de lungime, numărul de radiatoare și alți parametri, acestea sunt realizate printr-o schemă cu o singură țeavă sau cu două țevi.
Contur de linie unică
Sistemul de încălzire care utilizează aceeași conductă pentru alimentarea secvențială de apă a radiatoarelor se numește o conductă. Opțiunea cea mai simplă cu o singură țeavă este de a încălzi conductele de metal fără a utiliza radiatoarele.
Acesta este cel mai ieftin și cel mai puțin problematic mod de a rezolva încălzirea locuinței atunci când alegeți în favoarea circulației naturale a agentului de răcire. Singurul dezavantaj semnificativ este apariția țevilor voluminoase.
Cu cea mai economică versiune a circuitului cu o singură țeavă cu radiatoare de încălzire, apa caldă curge succesiv prin fiecare dispozitiv. Aici aveți nevoie de un număr minim de țevi și supape.
Pe măsură ce trece, lichidul de răcire se răcește, deci radiatoarele ulterioare devin apă rece, care trebuie luate în considerare la calcularea numărului de secțiuni.
O schemă simplă cu o singură țeavă (în partea de sus) necesită o cantitate minimă de lucrări de instalare și de investiții. O opțiune mai complexă și costisitoare în partea inferioară vă permite să opriți radiatoarele fără a opri întregul sistem
Cea mai eficientă modalitate de conectare a dispozitivelor de încălzire la o rețea cu o conductă este considerată a fi opțiunea diagonală.
În conformitate cu această schemă de circuite de încălzire cu un tip de circulație naturală, apa caldă intră în radiator dinspre partea superioară, după răcire este descărcată prin țeavă situată în partea inferioară. Când treceți într-un mod similar, apa încălzită oferă cantitatea maximă de căldură.
Cu o conexiune inferioară la baterie ca și intrarea și ieșirea, transferul de căldură este redus semnificativ, deoarece agentul de răcire încălzit trebuie să treacă cel mai mult. Datorită răcirii semnificative a acestor sisteme, bateriile cu un număr mare de secțiuni nu sunt utilizate.
"Leningradka" se caracterizează prin pierderi impresionante de căldură, care trebuie luate în considerare la calcularea sistemului. Avantajul său este că, atunci când se utilizează supape de închidere la intrare și ieșire, dispozitivele pot fi oprite selectiv pentru reparații fără oprirea ciclului de încălzire (+)
Circuitele de încălzire cu o conexiune similară a radiatoarelor sunt numite "Leningradka". În ciuda pierderilor de căldură marcate, li se dau preferință în amenajarea sistemelor de încălzire prin apartament, care se datorează unui mod mai estetic de așezare a conductei.
Un dezavantaj semnificativ al rețelelor cu o conductă este incapacitatea de a opri una din secțiunile de încălzire fără a opri circulația apei pe întreaga rețea.
Prin urmare, este de obicei folosit pentru a actualiza schema clasică cu instalarea unui "bypass" pentru a ocoli radiatorul folosind o ramificație cu două supape cu bilă sau o supapă cu trei căi. Acest lucru vă permite să ajustați debitul de apă la radiator până la oprirea completă.
Pentru două sau mai multe clădiri cu pardoseală, sunt utilizate versiuni cu o singură țeavă cu coloane verticale. În acest caz, distribuția apei fierbinți este mai uniformă decât cea cu șanțuri orizontale. În plus, șanțurile verticale sunt mai puțin extinse și se potrivesc mai bine în interiorul casei.
Un circuit cu o singură țeavă, cu cabluri verticale, este folosit cu succes pentru încălzirea camerelor cu două etaje care utilizează circulația naturală. Este prezentată o variantă cu capacitatea de a dezactiva radiatoarele superioare.
Opțiunea pentru retur
Atunci când o conductă este utilizată pentru alimentarea cu apă caldă a radiatoarelor, iar cea de-a doua este folosită pentru a scurge răcirea în cazan sau cuptor, o astfel de schemă de încălzire se numește două țevi. În prezența radiatoarelor, un sistem similar este utilizat mai des decât o singură țeavă.
Este mai scump deoarece necesită instalarea unei conducte suplimentare, dar are o serie de avantaje semnificative:
- o distribuție mai uniformă a temperaturii agentului de răcire furnizat radiatoarelor;
- este mai ușor să se calculeze dependența parametrilor radiatoarelor de suprafața camerei încălzite și valorile de temperatură necesare;
- o reglare mai eficientă a alimentării cu căldură a fiecărui radiator.
În funcție de direcția de mișcare a apei răcite este relativ fierbinte, sistemele cu două țevi sunt împărțite în treceri de ocolire și de cele cu capăt mort. În diagramele trecute, mișcarea apei răcite are loc în aceeași direcție ca și cea caldă, deci lungimea ciclului pentru întregul circuit coincide.
În cazul circuitelor moarte, apa răcită se deplasează spre fierbinte, prin urmare, pentru radiatoarele diferite, lungimile ciclurilor de rotație a lichidului de răcire sunt diferite. Deoarece viteza în sistem este mică, timpul de încălzire poate varia semnificativ. Radiatoarele cu o lungime a ciclului mai mică decât ciclul de apă vor fi încălzite mai repede.
Atunci când alegeți o schemă de încălzire și trecerea de încălzire provin în primul rând din confortul țevii de retur
Există două tipuri de amplasare a căptușelii în raport cu radiatoarele: superioară și inferioară. La conducta superioară, conducta care alimentează apă fierbinte este situată deasupra radiatoarelor, iar la partea inferioară a căptușelii - de mai jos.
La căptușeala inferioară este posibilă îndepărtarea aerului prin radiatoare și nu este nevoie să țineți țevile deasupra, ceea ce este bun din punctul de vedere al designului camerei.
Cu toate acestea, fără colectorul de accelerație, scăderea presiunii va fi mult mai mică decât atunci când se utilizează căptușeala superioară. Prin urmare, eyelinerul inferior atunci când încălzirea camerelor în conformitate cu principiul circulației naturale nu este practic utilizat.
Concluzii și video util pe această temă
Organizarea schemei cu o singură conductă pe baza unui cazan electric pentru o casă mică:
Lucrarea unui sistem cu două țevi pentru o casă de lemn cu o singură etapă pe baza unui cazan cu ardere lungă pe bază de combustibil solid:
Utilizarea circulației naturale în timpul mișcării apei în circuitul de încălzire necesită calcule precise și lucrări de instalare competente din punct de vedere tehnic. Atunci când aceste condiții sunt îndeplinite, sistemul de încălzire va încălzi spațiile unei case private și va scuti proprietarii zgomotului pompei și dependența de electricitate.
Dacă aveți întrebări pe această temă sau aveți dorința de a împărtăși experiența personală cu privire la organizarea și funcționarea sistemului de încălzire de tip gravitațional, vă rugăm să lăsați comentarii la acest articol. Caseta de feedback este localizată mai jos.