Sustav grijanja sa prirodna cirkulacija(koristeći gravitacijski tlak) koristi se u privatnim kućama. Glavna prednost takvog sustava je njegova gotovo potpuna neovisnost o opskrbi energijom kuće.
Kruženje vode (rashladne tekućine) u takvom sustavu određeno je gravitacijskim tlakom. Uvjeti za pojavu takvog tlaka su razlika u temperaturi vode i relativni položaj u visini kotla i uređaja za grijanje (baterije i sl.).
Na primjeru jednostavnog sustava možete razumjeti princip rada sustava. Poznato je da se voda zagrijana bojlerom širi i njezina gustoća ( specifična gravitacija) smanjuje. Kako bude lakše hladna voda, ona pluta na vrhu kao puter. Hladna voda zauzima svoje mjesto u kotlu i također se zagrijava.
Naravno, ovaj proces moguć je samo u zatvorenom sustavu. U uređajima za grijanje zagrijana voda se hladi, postaje teža i, kao rezultat toga, teži prema dolje, aktivno pomažući cirkulaciju. Sustav uvijek teži ravnoteži. Ovo se ne smije zaboraviti kada se razmatraju određene opcije.
Dakle, gravitacijski tlak ovisi o razlici temperature. Kako utječe okomita udaljenost? Na slici vidimo da se baterija nalazi malo iznad kotla. U bateriji se voda hladi i postaje teža. Budući da je ohlađena voda viša od zagrijane vode u kotlu, ona prirodno teži prema dolje i istiskuje zagrijanu vodu iz kotla, zauzimajući njeno mjesto.
U drugim uvjetima, kada je baterija u ravnini s kotlom (obično su razine određene centrima kotla i baterije), razina ohlađene vode u bateriji je na istoj razini kao i hladna voda u kotlu.
Rezultat je očit: gravitacijski tlak se smanjuje, a cirkulacija se pogoršava. Tek toliko da samo održavate razinu hladnije vode u bateriji na razini vode iste temperature u kotlu.
Međutim, sustav i dalje radi, a baterija nastavlja ispuštati toplinu. Kotao i dalje radi, ohlađena voda u bateriji je još uvijek na prilično visokoj temperaturi, a stvara se učinak potpunog zagrijavanja baterije.
Ali stvari su potpuno drugačije kada se baterija nalazi ispod kotla. Njegova temperatura je niska, a ohlađena voda ne može istisnuti toplu vodu iz kotla, jer je već ispod nje. Gravitacijski pritisak je na rubu nestanka, cirkulacija praktički nestaje.
Pojavljuje se paradoksalna situacija: baterija je hladna, ali više nije moguće podići temperaturu bojlerom, već je na rubu vrenja. Ovo je ovisnost gravitacijskog tlaka o visini baterija u odnosu na kotao.
Kako prirodni cirkulacijski sustav izgleda s matematičke točke gledišta? Vratimo se našoj prvoj opciji i razmotrimo tlak vodenog stupca visine H u području kotla (P cat) iu području baterije (P baht).
Tlak u području baterije odredit će se formulom:
i tlak istog stupca vode u kotlu:
Efektivni gravitacijski tlak bit će jednak razlici tlaka:
- p o – gustoća ohlađene vode, kg/m3;
- p g – gustoća tople vode, kg/m3;
- g – ubrzanje slobodnog pada, 9,81 m/s2;
- h – vertikalna udaljenost od centra grijanja do centra hlađenja (od sredine visine kotla do sredine grijača), m.
Na temelju navedenog možemo pouzdano reći da gravitacijski tlak vrlo malo ovisi o mjestu dovodne cijevi s toplom vodom, jer cijev nije glavni rashladni element u sustavu. Utječe na tlak točno onoliko koliko može ohladiti vodu.
Stoga se ponekad usponi od kotla do gornje dovodne cijevi izoliraju zajedno s njim, a od dovodne cijevi do akumulatora voda se dovodi kroz cijev povećanog promjera bez izolacije, što je sasvim opravdano. Na taj se način održava visoka temperatura cijelom dužinom vodoravne dovodne cijevi i stvara hlađenje u dovodnom vodu.
Kao rezultat laganog hlađenja u cijevi, središnja točka rashladnog uređaja lagano se podiže, što dovodi do blagog povećanja efektivnog gravitacijskog tlaka u sustavu s prirodnom cirkulacijom.
Pouzdanost prirodne cirkulacije u sustavu grijanja također ovisi o ukupnom otporu kretanja vode u sustavu, kao io dizajnu njegove konstrukcije.
Prednost sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom je u tome što radi neovisno o električnoj energiji. Međutim, dobiti ugodnim uvjetima S takvom shemom vrlo je teško, a ponekad i jednostavno nemoguće. Stoga se najčešće koristi pumpa kako bi se osigurala cirkulacija rashladne tekućine. Ali ponekad, na primjer, na ljetne vikendice tamo gdje nema struje, sustav grijanja bez pumpe je jedina moguća verzija.
Sustav s prirodnom cirkulacijom (NC) ili prisilnim kretanjem tekućine također se naziva gravitacijskim zbog činjenice da radi na principu gravitacije. Također se naziva gravitacijski tok. Svi ovi nazivi znače da sustav grijanja radi bez upotrebe pumpe.
Kako funkcionira shema prirodne cirkulacije?
Kao rashladno sredstvo najčešće se koristi obična voda, koja se kreće duž krugova od kotla do baterija i natrag zbog promjena u svojim termodinamičkim svojstvima. To jest, kada se zagrijava, gustoća tekućine se smanjuje, a volumen se povećava; istiskuje se hladnim protokom, koji se vraća i diže kroz cijevi. Dok se rashladna tekućina raspršuje duž horizontalnih grana, njena temperatura se smanjuje i ona se vraća u kotao. Tako krug se zatvara.
Ako je za privatnu kuću odabrano grijanje prirodnom cirkulacijom vode, tada su sve vodoravne cijevi položene s nagibom u smjeru protoka rashladne tekućine. To omogućuje da se radijatori ne "prozrače". Zrak je lakši od tekućine, pa ide gore kroz cijevi, ulazi u ekspanzijski spremnik, a zatim, prema tome, u zrak.
Tekućina se ulijeva u spremnik čiji se volumen povećava s porastom temperature i stvara kontinuirani tlak.
Za stvaranje potrebnog cirkulacijskog tlaka potrebno je izračunati cijeli sustav grijanja pri projektiranju privatne kuće. Ovisi o kotao srednji nivo a najniža baterija. Što je veća visinska razlika, to se tekućina bolje kreće kroz sustav. Na to utječe i razlika u gustoći vruće i ohlađene tekućine.
Sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom karakterizira promjena temperature u radijatorima iu kotlu, koja se događa duž središnje osi uređaja. Topla voda je na vrhu, hladna voda je na dnu. Pod utjecajem gravitacije, ohlađena tekućina se kreće niz cijevi.
Kretanje izravno ovisi o visini ugradnje radijatora. Njegovo povećanje je olakšano kutom nagiba dovodnog voda, koji je usmjeren prema baterijama, i nagibom povratnog voda, usmjerenog prema kotlu. To olakšava tekućini da svlada lokalni otpor cijevi.
Prilikom postavljanja sustava grijanja u privatnoj kući s prirodnom cirkulacijom, kotao se postavlja na najnižu točku tako da se sve baterije nalaze iznad.
Dijagrami sustava grijanja
Dijagram sustava grijanja ovisi o nekoliko kriterija:
- način spajanja baterija na opskrbne uspone. Postoje jednocijevni i dvocijevni sustavi;
- mjesto linije koja opskrbljuje toplom vodom. Morate odabrati između gornjeg i donjeg ožičenja;
- sheme polaganja vodova: slijepi sustav ili povezano kretanje vode u trasama;
- usponi mogu biti smješteni vodoravno ili okomito.
Koja je razlika između prisilne i prirodne cirkulacije?
Prisilno kretanje rashladne tekućine podrazumijeva cirkulaciju tekućine duž linije zbog radne sile crpke. Prirodni sustav ne zahtijeva upotrebu bilo kakve opreme, ovdje se rashladna tekućina kreće zbog razlike u težini vruće i već ohlađene tekućine.
Jednocijevni krug: kako regulirati temperaturu?
Jednocijevni sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom može imati samo jednu opciju ožičenja - gornju. Nema povratnog uspona, pa se tekućina ohlađena u radijatorima vraća u dovodni vod. Kretanje rashladne tekućine osigurava temperaturnu razliku voda u donjim i gornjim baterijama.
Kako bi se osigurala ista temperatura u prostorijama na različitim katovima, površina grijaćih uređaja na donjem katu treba biti nešto veća nego na gornjim katovima. Tekućina koja je vruća i ohlađena u gornjim uređajima za grijanje ulazi u donje radijatore.
U jednocijevnom sustavu mogu postojati dvije verzije kretanja tekućine: u prvom slučaju dio ide u bateriju, drugi dio ide dalje uz uspon do donjih radijatora.
U drugom slučaju, cijela rashladna tekućina prolazi kroz svaki uređaj, počevši od vrha. Posebnost ovog ožičenja je da baterije na donjim katovima primaju samo ohlađenu rashladnu tekućinu.
A ako u prvoj opciji možete regulirati temperaturu u sobama pomoću slavina, onda ih u drugoj ne možete koristiti, jer će to dovesti do za smanjenje dovoda rashladnog sredstva na sve naredne baterije. Osim toga, potpuno zatvaranje slavine zaustavit će cirkulaciju tekućine u sustavu.
Prilikom postavljanja jednocijevnog sustava, bolje je odabrati ožičenje koje omogućuje reguliranje dovoda vode u svaku bateriju. To će vam omogućiti podešavanje temperature u pojedinim prostorijama i učiniti sustav grijanja fleksibilnijim, a time i učinkovitijim.
Budući da se jednocijevni sustav može montirati samo na vrhu, njegova ugradnja je moguća samo u zgradama s potkrovljem. Ovdje bi trebao biti smješten opskrbni cjevovod. Glavni nedostatak je što se grijanje može pokrenuti samo u cijeloj kući odjednom. Glavne prednosti sustava su jednostavnost ugradnje i niska cijena.
Za i protiv prirodne cirkulacije
Prednosti sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom tekućine:
Glavni nedostatak sustavi grijanja s prirodnom cirkulacijom - ograničenja na području kuće i radijusu djelovanja. Instaliraju ga u privatnim kućama, čija površina ne prelazi stotinu četvornih metara. Zbog malog cirkulacijskog tlaka radijus sustava grijanja je ograničen na 30 metara u horizontalnom smjeru. Neizostavan uvjet je prisutnost potkrovlja u kući u kojoj će se nalaziti ekspanzijski spremnik.
Najvažniji nedostatak također je sporo zagrijavanje cijele kuće. U sustavu s prirodnim kretanjem potrebno je izolirati cijevi koje prolaze u negrijanim prostorijama, jer postoji opasnost od smrzavanja tekućine.
Tipično, takav sustav zahtijeva malo materijala, međutim, ako je potrebno smanjiti lokalni otpor cjevovoda, troškovi se povećavaju zbog potrebe za korištenjem većih cijevi.
Glavni zahtjevi za polaganje cijevi:
- sustav s najmanjim brojem zavoja koji će ometati protok tekućine;
- strogo pridržavanje preporučenog kuta nagiba;
- korištenje cijevi projektiranog promjera.
Ugradnja sustava grijanja zahtijeva strogo pridržavanje tehnički zahtjevi. Nepoštivanje pravila prijeti smanjenjem cirkulacije tekućine. Ako postoje velike pogreške u organizaciji sustava, neće biti moguće osigurati kretanje rashladne tekućine duž glavnog voda.
Sami izračunavamo jednocijevni sustav grijanja
Glavne faze pri izračunavanju grijanja vode:
Proračun snage kotla
Pokazatelji snage kotla izračunavaju se uzimajući u obzir gubitak topline kroz podove, zidove i krov kuće. Prilikom određivanja snage morate obratiti pozornost na površinu, materijal izrade, kao i razliku u temperaturama izvan i unutar prostorije prilikom grijanja kuće.
Izračun snage baterije i veličine cijevi
- Odrediti cirkulacijski tlak, koji ovisi o visini i duljini cijevi, kao i o razlici temperature tekućine na izlazu iz kotla;
- izračunati gubitke tlaka na ravnim dionicama, zavojima iu svakom ogrjevnom uređaju.
Osobi bez posebnog znanja vrlo je teško izvršiti takve izračune, kao i izračunati cijelu shemu grijanja s prirodnom cirkulacijom. Mala greška će dovesti do velikih gubitaka topline. Stoga je najbolje izračune i naknadnu ugradnju sustava grijanja povjeriti stručnjacima.
U nedostatku nestabilnog napajanja, sustavi grijanja za privatne kuće često se organiziraju na temelju sheme s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine. Ova je shema potpuno energetski neovisna i može zadovoljiti potrebe grijanja male kuće površine do 60 – 70 m2. Materijal u članku opisuje princip rada, strukturu i vrste gravitacijskih cirkulacijskih sustava te daje preporuke o odabiru materijala i ugradnji.
Princip rada kruga prirodne cirkulacije
Princip rada gravitacijskog sustava grijanja temelji se na termofizičkim svojstvima vode. Kada se zagrijava, tekućina dobiva manju gustoću i, prema tome, masu. Vruća rashladna tekućina zagrijana u kotlu diže se kroz okomiti cjevovod, koji se često naziva ubrzavajući razvodnik.
Ispražnjeni prostor prirodno zauzima hladnija rashladna tekućina, koja ima veću gustoću i masu, koncentriranu u donjem dijelu sustava. Zbog stvaranja razlike u gustoći hladnog i vrućeg rashladnog sredstva, u sustavu grijanja dolazi do stalnog ciklusa kretanja vode.
Gravitacijska komponenta cirkulacije poboljšava se izgradnjom cjevovoda sustava sa standardnim nagibom, koji iznosi najmanje 2 mm po 1 dužnom metru duljine. Nagib je usmjeren prema kretanju rashladne tekućine.
Tijekom rada sustava, voda se kreće malom brzinom; svaki hidraulički otpor negativno utječe na kvalitetu cirkulacije. Shema radi bez prisutnosti crpne opreme i potrošnje električne energije.
Projektiranje sustava prirodne cirkulacije
Osnovni element sustava grijanja - kotao - nalazi se na najnižoj točki sustava. Vertikalni razvodnik za ubrzanje diže se iz generatora topline. Preporučena visina kolektora je od 2,5 metara, promjer cjevovoda je najmanje 50 mm.
Na gornjoj točki razdjelnika za ubrzanje, na mjestu gdje se cjevovod okreće prema radijatorima, nalazi se ekspanzijski spremnik otvorenog tipa. Ekspanzijski spremnik po želji može biti opremljen preljevnom linijom spojenom na kanalizacijski sustav. Kroz njega se višak vode nastao tijekom zagrijavanja i širenja slijeva u kanalizaciju.
Ekspanzijski spremnik može biti opremljen linijom za dopunjavanje spojenom na vodoopskrbni sustav. U nedostatku linije za dopunjavanje, sustav se ručno puni vodom. Ekspanzijski spremnici, kada se postavljaju u negrijanu prostoriju, moraju biti pravilno izolirani.
Ekspanzijski ventil, osim funkcija kompenzacije toplinskog širenja i nadopunjavanja, obavlja funkciju prirodnog otvora za zrak. Cjevovodi se postavljaju pod nagibom na način da se mjehurići zraka ne odvode u sustav, budući da voda ima malu brzinu, već se dižu do najviše točke na kojoj je postavljen RB.
Od gornje točke, razvodnik za ubrzanje mijenja smjer u vodoravni i postavlja se sa standardnim nagibom prema radijatorima grijanja. Sustav grijanja u smislu cjevovoda radijatora ima 2 varijante:
- Jednocijevni;
- Dvocijevni.
Jednocijevni sustav s prirodnom cirkulacijom ima svojstvo smanjenja temperature na svakom sljedećem radijatoru u nizu.
Jednocijevni sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom
Izgradnjom obilaznica radi poboljšanja kvalitete regulacije stvara se preveliki hidraulički otpor, pa se sustav najčešće izvodi po najjednostavnijem principu - radijatori se serijski spajaju na dovodni cjevovod, iz zadnjeg radijatora izlazi povratni cjevovod i spaja se do kotla.
Najučinkovitijim u pogledu prijenosa topline smatra se dijagonalni spoj radijatora, dok je bočni spoj slabije kvalitete (s okomito ožičenje) i niže. Nesavršenost jednocijevnog sustava - smanjenje temperature na radijatorima - može se djelomično nadoknaditi povećanjem broja odjeljaka na posljednjim radijatorima.
Dvocijevni sustav grijanja je prikladniji za reguliranje. Ovdje su radijatori paralelno spojeni na dovodne i povratne cjevovode.
Dvocijevni sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom Za ugradnju sustava ove vrste potrebna je veća količina cijevi; prema tome, krug ima veći hidraulički otpor. Kontrola temperature na radijatorima provodi se pomoću 2 metode:
- Prisilno, pomoću zapornih ventila;
- Prirodno, zbog postupne promjene promjera cjevovoda.
Prisilna regulacija može se izvesti s kuglastim ventilima s punim poprečnim presjekom. Regulacijski ventili nisu prikladni za ovaj zadatak, budući da imaju veliki hidraulički otpor i imaju smanjeno područje protoka.
Postupna promjena promjera provodi se prema principu postupnog smanjenja promjera dovoda do posljednjeg radijatora i postupnog širenja povratka od njega do kotla. Provedba takve sheme zahtijeva pažljiv izračun, što je prilično teško učiniti sami.
Obje metode upravljanja u svakom slučaju značajno povećavaju hidraulički otpor sustava u cjelini, što negativno utječe na kvalitetu cirkulacije i može dovesti do njegovog zaustavljanja. Stoga je jednocijevni sustav još uvijek popularniji, čak i sa svojim nedostatkom - temperaturnom razlikom na početku i kraju kruga grijanja.
Za sustave grijanja s prirodnom cirkulacijom, namijenjene grijanju kuća s površinom ne većom od 70 m2, pad temperature na posljednjem radijatoru može biti 5 - 10 0 C. Obično se ovaj nedostatak djelomično nadoknađuje povećanjem broja sekcija posljednjeg u nizu ogrjevnih uređaja. Osim toga, jednocijevni krugovi često se nadograđuju instaliranjem cirkulacijska pumpa.
Kotao je ponekad integriran u sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom neizravno grijanje. Preporuča se ugraditi na gornju točku razvodnika za ubrzanje, izlazni cjevovod rashladne tekućine iz kotla usmjeren je u vodoravnom smjeru s nagibom prema radijatorima. Rad kotla u gravitacijskom krugu nije drugačiji visoka kvaliteta– temperatura vode u njoj nije regulirana, temperatura vode izravno ovisi o temperaturi rashladnog sredstva.
Krugovi grijanog poda nisu povezani s gravitacijskim sustavima. To je zbog činjenice da pojedini krugovi vodeno grijanih podova imaju veliki otpor, cirkulacija je moguća samo uz pomoć cirkulacijske pumpe. Ugradnja crpke na mjestima gdje se podovi spajaju s gravitacijskim cirkulacijskim sustavom dovest će do oštre hidrodinamičke neravnoteže i može poremetiti načela prirodne cirkulacije.
Materijali i oprema za sustav grijanja
- Kotao treba postaviti na najnižu točku sustava;
- Nagib cjevovoda mora biti najmanje 2 mm po 1 dužnom metru duljine;
- Sustav se postavlja s minimalnim hidrauličkim otporom - zaokretima, stezanjima i minimalnim brojem zapornih ventila.
Podni kotlovi, koji imaju povećane priključne promjere i veličine izmjenjivača topline u usporedbi sa zidnim modelima, uglavnom se koriste kao generatori topline za sustave gravitacijskog tipa.
Glavna vrsta uređaja za grijanje za gravitacijske krugove su radijatori od lijevanog željeza. Imaju povećano područje protoka dijelova uređaja.
Radijator od lijevanog željeza u sustavu prirodne cirkulacije Ostale vrste radijatora (kao i konvektori) imaju mali unutarnji presjek i stvaraju nepotreban otpor.
Često se sustavi s prirodnom cirkulacijom izrađuju uopće bez uređaja za grijanje - postavljaju se duž perimetra prostora. čelične cijevi. U ovom slučaju, cirkulacija ima bolje parametre, ali za postizanje potrebne površine za izmjenu topline može biti potrebno povećanje promjera cjevovoda. Osim toga, ova konfiguracija grijanja izgleda neprivlačno i zauzima puno prostora.
Čelične cijevi se uglavnom koriste za instalacije grijanja.
Cjevovodi za grijanje od čelika U svakom slučaju, ubrzavajući uspon je izrađen od čelika, budući da temperatura u području kotla doseže visoke vrijednosti. Cijevi od stabiliziranog polipropilena koriste se nešto rjeđe. Preporučeni promjer cjevovoda je 32 mm ili više.
Ne preporučuju se drugi polimerni cjevovodi - metal-plastične, umrežene polipropilenske cijevi. Armatura ovih sustava značajno smanjuje područje protoka i stvara prekomjerni hidraulički otpor, što sprječava prirodnu cirkulaciju.
Cjevovodi za grijanje trebaju biti postavljeni otvoreno. Skriveno rutiranje podrazumijeva značajno povećanje broja veza i skretanja.
Prednosti i nedostaci sustava prirodne cirkulacije
Prednosti sheme s gravitacijskim kretanjem rashladne tekućine su sljedeći pokazatelji:
- Potpuna energetska neovisnost;
- Jednostavnost uređaja i rada.
Sustav prirodne cirkulacije također ima puno nedostataka:
- Složenost regulacije;
- Neravnomjerna raspodjela topline;
- Neatraktivan izgled;
- Ograničenja toplinske snage;
- Poteškoće u samoinstalaciji - zahtijeva uključivanje zavarivača.
Sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom sada se koristi više kao nužna mjera. Glavni razlog za izgradnju gravitacijskog grijanja vode su ozbiljni prekidi u opskrbi električnom energijom. Međutim, u nekim situacijama izgradnja gravitacijskog grijanja jedino je moguće tehničko rješenje za grijanje privatnih kuća i vikendica.
Sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom tekućine je zatvoreni uređaj gravitacijskog (gravitacijskog) tipa, koji omogućuje grijati sobe u privatnoj kući bez obzira na napajanje.
Ova prednost dizajna omogućuje njegovu upotrebu u regijama s problemima ili potpunim nedostatkom središnje električne mreže. Sustav ekonomičan, već za njegovo pravilno funkcioniranje morat ćete napraviti točne izračune.
Opis sustava grijanja cirkulacijskog tipa bez pumpe
Uređaj grijanje vode, rad gravitacijom, uključuje grijaći element(kotao), cijevi, postavljen na različite načine, ekspanzijski spremnik i radijatori.
Princip rada
Ulogu rashladne tekućine u krugu igra voda, koja se kreće kroz cijevi pod utjecajem termodinamičkih sila. Princip rada sustava temelji se o razlici u fizikalnim svojstvima tople i hladne vode.
Dok kotao radi, u cijevima uvijek ima tople vode koja se prolazeći kroz krug postupno hladi i otpušta toplinu u okolinu.
Gustoća i masa vode se zagrijavanjem smanjuje pa se lako tjera se prema gore ohlađenom tekućinom.
Nakon što dosegne gornju točku kruga, topla voda se distribuira kroz cijevi spojene na radijatore, odaje toplinu kroz materijal baterija, a zatim teče niz dno kruga do kotla, gdje se ponovno zagrijava.
Prednosti ugradnje
Glavni prednosti Gravitacijski krugovi grijanja su:
- jednostavnost instalacije i korištenja;
- visok prijenos topline i stabilna mikroklima prostorije;
- učinkovitost resursa podliježe visokokvalitetnoj izolaciji zgrade;
- nema buke;
- potpuna neovisnost o električnoj energiji;
- rijetki kvarovi i dug radni vijek podliježu povremenim preventivnim mjerama.
Referenca! Možete dizajnirati sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom na svome. Ispravan izračun parametara, odabir dijagrama strujnog kruga i pravilna ugradnja svih komponenti jamči život konstrukcije do 35 godina.
Glavni nedostatak— dizajn može grijati privatne kuće s površinom ne većom od 100 m2, koji ima radijus oko 30 m.
Ima ih još nekoliko nedostatke, ograničavajući korištenje gravitacijskog dizajna:
- obavezna prisutnost potkrovlja za ugradnju ekspanzijskog spremnika;
- sporo zagrijavanje prostorije;
- potreba za izolacijom kruga na negrijanim mjestima kako bi se spriječilo smrzavanje vode u cijevima.
Vrste sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom
Dizajni se mogu implementirati u jednocijevnoj ili dvocijevnoj izvedbi. Prema vrsti sustava razlikuju se zatvorene i otvorene instalacijske sheme. Ispravna vrsta sheme osigurat će njegovu maksimalnu učinkovitost.
Zatvoreni tip
Dizajn cirkulacije zatvorenog tipa postao široko rasprostranjen u europskim zemljama, a samo u Rusiji počinje stjecati popularnost.
Shematski dijagram
Nakon zagrijavanja voda pod tlakom raste do ekspanzijska posuda, podijeljen na 2 dijela pomoću membrane. Donji dio spremnika ispunjen je vodom koja komprimira plin (obično dušik ili zrak) koji se nalazi u gornjem dijelu iznad membrane. Stvara se dodatni radni tlak koji potiče kretanje tekućine.
Fotografija 1. Sustav grijanja zatvorenog tipa s prirodnom cirkulacijom. Mora biti opremljen zatvorenim ekspanzijskim spremnikom.
Osobitosti
Glavna značajka dizajna zatvorenog tipa je nepropusnost spremnika i stvaranje dodatnog tlaka u cjevovodu. Ponekad za zatvorene krugove koriste kružne pumpe, koji rade iz električne mreže. Zbog male potrošnje energije crpke, privremeni prekid struje neće utjecati na rad sustava.
Prednosti i nedostatci
Glavne prednosti zatvorenih krugova grijanja povezane su s njihovom nepropusnošću. Zahvaljujući tome, sustav gotovo ne pati od zračnih brava, manje je osjetljiv na koroziju i troši manje rashladne tekućine, koja se može koristiti ne samo vodom, već i antifrizom. Shema ne zahtijeva velike nagibe cjevovoda, pogotovo ako se koristi pumpa.
Pažnja! Glavni nedostatak dizajna je potreba za ugradnjom velikog spremnika, koji zahtijeva prostor. Dugotrajni prekidi napajanja dovest će do kako bi se smanjila učinkovitost kruga pumpe.
Moglo bi vas također zanimati:
Otvorenog tipa
Otvoreni sustav grijanja uključuje otvoreni, nepropusni ekspanzijski spremnik. Ovaj dizajn se češće koristi u starim prostorijama. Iako gubi na popularnosti, otvoreni krug ostaje pouzdan i učinkovit.
Shema rada
Shema grijanja s prirodnom cirkulacijom otvorenog tipa razlikuje se od zatvorene samo u dizajnu spremnika i nema potrebe za instaliranjem električne jedinice.
Slika 2. Otvoreni cirkulacijski sustav grijanja, opremljen nepropusnim ekspanzijskim spremnikom, bez električne pumpe.
Razlika u dizajnu
Spremnik za otvoreni uređaj može se izraditi od otpadnog materijala i male veličine. Nije potrebno postaviti posudu na najvišu točku.
Pozitivne i negativne strane
Prednosti dizajna uključuju jednostavnost instalacije, sigurnost i neovisnost o vanjskim izvorima energije. Nedostaci otvorenih sustava povezan s ulaskom u krug zraka, što uzrokuje stvaranje prometnih gužvi, isparavanje vode i potrebu kontrole njezine količine, kao i nemogućnost korištenja antifriza zbog njegovog štetnog djelovanja.
Jednocijevni
Dizajn s jednom cijevi koristi samo jedna linija cjevovoda. Ima nisku učinkovitost, pa se koristi za grijanje malih prostorija.
krug
Cijevi iz kotla za grijanje prolaze duž cijelog perimetra prostorije, povezujući se u nizu s registrima.
Topla voda ulazi u bateriju kroz gornji priključak, a istječe kroz donji. Iz posljednjeg registra ohlađena tekućina se usmjerava gravitacijom natrag u kotao.
Opis dizajna
Da bi sustav dobro funkcionirao, krug je instaliran ispod stropa, a cijevi koje vode ohlađenu tekućinu do kotla su ispod površine poda. Prilikom odabira jednocijevne sheme, kotao s baterijama može se postaviti na istoj razini. Ekspanzijski spremnik je instaliran na najvišoj točki kruga.
Prednosti i nedostatci
Nedvojbena prednost dizajna je jednostavnost ugradnje i isplativost zbog minimalnog broja cijevi. Nedostaci kruga s jednom cijevi uključuju gubitak topline od registra do registra. Za grijanje dvokatnih zgrada ne preporučuje se korištenje takvog sustava.
Dvocijevni
Da biste stvorili dvocijevni sustav, postavlja se izravni dovodni cjevovod i povratna struja tekućine.
Planiranje i instalacija strukture je prilično komplicirana, ali pružaju učinkovito grijanje.
Princip rada
Krug mora biti pažljivo osmišljen i dizajniran na sljedeći način:
- Glavni uspon koji dolazi iz kotla povezan je s ekspanzijskim spremnikom na udaljenosti od približno 1/3 od ukupne visine konture.
- Nakon spremnika, glavna cijev je spojena na razvod cijevi kroz koji se dovodi vruća rashladna tekućina.
- Za uklanjanje viška tekućine, spremnik je opremljen preljevnom cijevi, povezujući ga sa kanalizacija.
- Cijevi kroz koje će se ohlađena voda kretati do kotla instaliran u donjem dijelu registara paralelno s cijevima koje sadrže vruću rashladnu tekućinu.
Strukturne značajke
Glavni uspon, kao i prostorija u kojoj se nalazi spremnik, izolirani su, što spriječit će gubitak topline i smrzavanje sustava. Kotao za grijanje nalazi se najniže u niši ili u podrumu.
Prednosti i slabosti
Glavne prednosti dvocijevnih gravitacijskih sustava grijanja su ravnomjerna raspodjela topline između čvorova kruga, jednostavnost podešavanja, mogućnost korištenja cijevi manjeg promjera.
Dizajn vam omogućuje ispravljanje pogrešaka u izračunu i ugradnji bez smanjenja toplinske učinkovitosti.
Sustav praktički nema nedostataka, s izuzetkom duge pripremne aktivnosti. Ali stvaranje savršeno funkcionirajućeg kruga grijanja vrijedno je vremena i truda.
Stvaranje prikladnog nagiba za gravitacijski tok
Osnovni zahtjevi i standardi koji se primjenjuju na izradu sustava grijanja prikazani su u SNiP 41-01-2003.
Kako biste smanjili faktore koji ometaju normalan protok rashladne tekućine u cijevima (zavoji kruga, zračni džepovi), slijedite preporuke za nagib cijevi sustava. Nagibi se izrađuju duž toka tekućine na temelju izračuna od 1 do 5% ovisno o duljini cjevovoda. Zahvaljujući ispravnom nagibu, zrak nakupljen u cijevima proći će u ekspanzijski spremnik, gdje će se ispustiti.
Ako odlučite instalirati sustav grijanja za vikendicu ili seoska kuća, tada morate razmišljati o učinkovitosti, maksimalnoj pouzdanosti i jednostavnosti rada.
Značajke aranžmana
Ako govorimo o prisilna cirkulacija rashladna tekućina u cjevovodnom sustavu, tada će tijekom rada biti potrebno ugraditi pumpu koja bi se trebala nalaziti na dijelu glavnog grijanja. Zahvaljujući takvoj interakciji, bit će moguće osigurati brže i stalnije kretanje vode. Nedostatak u ovom slučaju je trošak ugradnje dodatne opreme. Ako ste zainteresirani za shemu privatne kuće, tada instaliranje pumpe neće biti potrebno. To je zbog činjenice da je gustoća tople vode mnogo manja od gustoće hladne vode. Zbog toga jednu tekućinu istiskuje druga. Rashladna tekućina, koja se kreće duž linije, prenosi određeni dio topline na baterije, postupno se hladi. Vraćajući se natrag, hladna tekućina istiskuje vruću i laganu tekućinu u cijevi. Ovaj ciklus se stalno ponavlja. Proces se ne može nikako zaustaviti dok se kotao zagrijava. Ako postoji potreba, shema grijanja s prirodnom cirkulacijom (ovo se prvenstveno odnosi na privatnu kuću) može se u bilo kojem trenutku nadopuniti pumpom, koju vlasnici mogu koristiti ako je potrebno za brzo i ravnomjerno zagrijavanje kuće.
Glavne pozitivne karakteristike
Prisutnost crpke podrazumijeva dodatne troškove energije. Dok njegova odsutnost, naprotiv, omogućuje vam da uštedite puno. Takvi sustavi su potpuno nečujni i ne izazivaju nepotrebne vibracije. Sustav Leningradka (s prirodnom cirkulacijom) ima mnoge prednosti, među kojima su jedinstvena sposobnost samoregulacije, vrlo dugo razdoblje besprijekornog rada od 30 godina, toplinska stabilnost i visoka pogodnost za održavanje.
Priprema za rad
Ako odlučite to učiniti sami, tada biste trebali razmotriti shemu grijanja (s prirodnom cirkulacijom) privatne kuće. Nacrt će sadržavati određeni skup elemenata. Između ostalog, sadrži: ekspanzijski spremnik koji se nalazi na najvišoj točki; cjevovod, koji može biti jednostruki ili dvostruki; radijatori za grijanje, kao i kotlovska oprema. Potonji će zagrijati rashladnu tekućinu. Prije početka rada važno je zapamtiti da brzina i sila kojom će se voda kretati kroz sustav grijanja ovise o volumenu, težini i gustoći vruće tekućine. Jednako važnu ulogu igra unutarnji promjer cijevi, o ovom parametru ovisi koeficijent otpora, kao i visina ugradnje radijatora grijanja u odnosu na kotao. Tehničar treba znati da se za vodoravno orijentirane cjevovode primjenjuju posebni zahtjevi. Moraju se postavljati s obveznim nagibom od 5 milimetara po metru, s cijevima okrenutim u smjeru kretanja. Samo na taj način će ohlađena voda težiti prema kotlu. Shema grijanja (s prirodnom cirkulacijom) privatne kuće uključuje ugradnju manjeg broja elemenata duž puta rashladnog sredstva, što bi moglo povećati otpor.
Izračun snage prije instalacije
Ako ste odabrali shemu grijanja za privatnu kuću s prirodnom cirkulacijom, prije nego što počnete uređivati sustav, morate odrediti snagu kotlovske opreme. Takvi se izračuni mogu izvesti bilo kojom od sljedećih metoda. Prvi uključuje korištenje volumena, drugi - područje. Tehničar mora zapamtiti da svaka od ovih opcija daje samo približne rezultate u najidealnijim uvjetima. Ako zgrada nije izolirana, trebali biste kupiti opremu s malom marginom. Dok će za zgrade koje štede energiju biti dovoljno uzeti brojku unutar 60 W kao vrijednost snage po kvadratnom metru.
Određivanje snage po volumenu
Ako prodajete privatnu kuću s prirodnom cirkulacijom, tada će se najtočniji izračun temeljiti na volumenu grijane prostorije. U početku morate odrediti ovu vrijednost množenjem s 40 W. Sljedeći korak je dodavanje faktora korekcije. Ako govorimo o privatnoj kući, a soba graniči s ulicom iznad i ispod, tada trebate pomnožiti rezultat s 1, 5. Ako postoji soba koja se nalazi u blizini izoliranog zida, vrijednost treba pomnožiti s 1, 1. Ako postoji neizolirani zid, pomnožite s 1,3. Što se tiče svaka vrata koja izlaze van, za njih morate dodati 200 W. Za prozor je potrebno dodati 100 W, minimalna vrijednost je 70, koeficijent u svakom konkretnom slučaju ovisit će o dimenzijama otvora.
Određivanje snage po površini
Ako je instaliran zatvoreni sustav grijanja za privatnu kuću s prirodnom cirkulacijom, onda se to može učiniti po području. Najjednostavnija metoda je određivanje snage kotla prema preporukama SNiP-a. Pretpostavlja se da je potreban 1 kW snage na 10 četvornih metara. Ukupnu površinu kuće treba pomnožiti s 0,1. Važno je uzeti u obzir različite koeficijente, od kojih se svaki koristi za određena teritorijalna područja. Na primjer, za krajnji sjever, ova brojka može varirati od 1,5 do 2. Za srednju zonu, ove brojke variraju, u rasponu od 1,2 do 1,4. Ako govorimo o južnim regijama zemlje, tada koeficijent može biti jednak 0,8-0,9.
Izvođenje instalacijskih radova: dvocijevni sustav
Sustav grijanja vode privatne kuće s prirodnom cirkulacijom može se urediti prema dvocijevnoj shemi. Iako instalacijski radovi u ovom slučaju su složeniji, ova posebna shema postala je raširena. Kada se implementira, tekućina će se kretati kroz dvije cijevi, od kojih će jedna biti položena na vrh, gdje će teći zagrijana voda; dok drugi treba staviti na dno, gdje će teći ohlađena tekućina.
Tehnologija rada
Ako razmatrate shemu i značajke instalacije grijanja (s prirodnom cirkulacijom) privatne kuće, tada možete koristiti dvocijevni sustav. Izvođenje ovog posla zahtijeva pridržavanje određenih uputa. U prvoj fazi gospodar mora odabrati mjesto na kojem će se skladišna jedinica nalaziti.
Iznad kotla je montiran ekspanzijski spremnik, a ovi elementi se međusobno mogu spojiti vertikalnom cijevi koju nakon ugradnje treba omotati izolacijom. Otprilike na razini trećine ekspanzijskog spremnika, morate rezati gornju cijev, namijenjenu za transport grijane tekućine. Mjerimo udaljenost od gornje točke do poda, a zatim se spajamo na ožičenje. Ovaj rad se izvodi na visini od 2/3. Bliže vrhu ekspanzijskog spremnika urezana je još jedna cijev koja će služiti kao preljev. Uz njegovu pomoć, višak će se ukloniti u kanalizaciju. U sljedećoj fazi, cijevi su spojene na radijatore grijanja. Baterije moraju biti spojene na donji cjevovod, koji je instaliran paralelno s gornjim.
Prilikom postavljanja sustava grijanja za privatnu kuću (s prirodnom cirkulacijom) vlastitim rukama, važno je pokušati postaviti cijevi što je točnije moguće. U tom slučaju mora se osigurati optimalna visinska razlika između kotla i radijatora. Prvi mora biti montiran ispod uređaja za grijanje, pa je najbolje kupiti samostojeći uređaj koji će biti prikladno smješten u podrumu ili posebnom udubljenju.
Nijanse rada
Tavanski prostor mora biti toplinski izoliran. Ako je temperatura u njemu preniska, tada postoji mogućnost da će se tekućina u cijevima zamrznuti. Važno je pridržavati se nekoliko pravila, od kojih jedno uključuje postavljanje gornje cijevi s određenim nagibom, koji bi trebao biti približno 7 stupnjeva. Ako je moguće, opremu kotla treba postaviti znatno niže od uređaja za grijanje. Posjetivši trgovinu prije početka rada, trebali biste odabrati cijevi od metalne plastike ili polimera. Unutarnji promjer proizvoda trebao bi biti 32 milimetra. Nema potrebe balansirati dvocijevno grijanje ako su cijevi ispravno odabrane. Međutim, bit će potrebno ugraditi prigušnice na priključke svakog radijatora.
Treba napomenuti da će se prilično velika količina novca potrošiti na polaganje dva kruga. Ovo će oduzeti puno vremena od majstora, ali ovaj je sustav učinkovitiji i poželjniji.
Ugradnja jednocijevnog sustava
Ako instalirate sustav grijanja za privatnu kuću (s prirodnom cirkulacijom), prije početka rada preporučljivo je razmotriti fotografije takvih shema. Ako odlučite koristiti jednocijevni sustav, možete smanjiti troškove instalacije. U tom će slučaju biti potrebno položiti samo jednu cijev. Sustav će imati cikličku zatvorenu petlju, koja uključuje postavljanje radijatora paralelno s glavnim prstenom. Nema potrebe trgati ga na određenim mjestima. Svaki radijator bit će moguće opremiti ventilacijskim otvorom. Takvo rješenje će pružiti priliku da se riješite zraka u svakom od pojedinačnih područja. Da biste izjednačili temperaturu, morat ćete instalirati prigušnice i termalne glave. Danas je jednocijevni zatvoreni sustav grijanja prilično popularan. U nekim slučajevima možete zanemariti prisutnost ekspanzijskog spremnika, čime se izolira rashladna tekućina. Kao što je poznato, u prisilni sustav brzina kretanja rashladne tekućine kroz cjevovodni sustav ovisi o performansama crpne opreme. S prirodnom cirkulacijom stvari stoje drugačije. Da biste povećali brzinu kretanja vode, morate se pridržavati određenih pravila. Ventili za zatvaranje moraju biti odabrani što je točnije moguće, važno je pratiti prijelaze promjera. Ne biste trebali opremiti sustav brojnim zavojima, koji mogu postati nepremostiva prepreka rashladnoj tekućini. Majstor bi trebao minimizirati sve prepreke, nastojeći da dionice budu što ravnije.
Sličan sustav grijanja (s prirodnom cirkulacijom) privatne kuće, čiji dizajn pretpostavlja prisutnost samo jedne cijevi, opremljen je proizvodima čiji unutarnji promjer može varirati od 32 do 40 milimetara. Unutarnja površina cijevi treba biti što je moguće glatka i idealna; to je jedini način da se spriječi nakupljanje naslaga, ali metalne analoge uopće ne treba razmatrati.
Zaključak
Sustav grijanja privatne kuće s prirodnom cirkulacijom, bez radijatora, omogućit će vam uštedu novca. Međutim, prije izvođenja ovog posla, vrijedi razmotriti izvedivost njihove provedbe.