Hvad er tvungen cirkulation?
Kølevæskens naturlige cirkulation sker i henhold til fysiske love: opvarmet vand eller frostvæske stiger til toppen af systemet og gradvist afkøles, går ned og vender tilbage til kedlen. For en vellykket cirkulation er det nødvendigt strengt at opretholde hældningsvinklen for direkte- og returrørene. Med en lille længde af systemet i et en-etagers hus er dette ikke svært at gøre, og højdeforskellen vil være lille.
Til store huse, såvel som etagebyggeri. et sådant system er oftest uegnet - det kan danne luftlåse, forstyrrelse af cirkulationen og som følge heraf overophedning af kølevæsken i kedlen. Denne situation er farlig og kan forårsage skade på systemkomponenter.
Derfor er der installeret en cirkulationspumpe i returrøret, umiddelbart før den kommer ind i kedelvarmeveksleren, hvilket skaber det nødvendige tryk og vandcirkulationshastighed i anlægget. Samtidig afledes det opvarmede kølevæske til varmeanordningerne rettidigt, kedlen fungerer normalt, og mikroklimaet i huset forbliver stabilt.
Ordning: elementer i varmesystemet
- systemet fungerer stabilt i bygninger uanset længde og antal etager;
- det er muligt at bruge rør med en mindre diameter end med naturlig cirkulation, hvilket sparer omkostningerne ved deres køb;
- det er tilladt at placere rør uden hældning og lægge dem skjult i gulvet;
- varmtvandsgulve kan tilsluttes det tvungne varmesystem;
- stabile temperaturforhold forlænger levetiden af fittings, rør og radiatorer;
- Det er muligt at regulere opvarmningen for hvert rum.
Ulemper ved et tvungen cirkulationssystem:
- beregning og installation af pumpen er påkrævet, dens forbindelse til lysnettet, hvilket gør systemet flygtigt;
- Pumpen larmer under drift.
Ulemperne løses med succes ved den korrekte placering af udstyret: Pumpen placeres i et separat kedelrum ved siden af varmekedlen, og en backup-strømkilde er installeret - et batteri eller generator.
Princippet om drift af et tyngdekraftvarmesystem
Princippet om drift af opvarmning ser simpelt ud: vand bevæger sig gennem rørledningen, drevet af hydrostatisk tryk, som dukkede op på grund af de forskellige masser af opvarmet og afkølet vand. Et andet sådant design kaldes tyngdekraft eller tyngdekraft. Cirkulation er bevægelsen af nedkølet i batterier og tungere væske under trykket af sin egen masse ned til varmeelementet, og forskydningen af let opvarmet vand ind i forsyningsrøret. Systemet fungerer, når den naturlige cirkulationskedel er placeret under radiatorerne.
I åbne kredsløb kommunikerer den direkte med det ydre miljø, og overskydende luft slipper ud i atmosfæren. Mængden af vand øget fra opvarmning elimineres, konstant tryk normaliseres.
Naturlig cirkulation er også mulig i et lukket varmesystem, hvis det er udstyret med en ekspansionsbeholder med membran. Nogle gange omdannes åbne strukturer til lukkede. Lukkede kredsløb er mere stabile i drift, kølevæsken fordamper ikke i dem, men de er også uafhængige af elektricitet. Hvad påvirker cirkulationstrykket
Vandcirkulationen i kedlen afhænger af forskellen i densitet mellem de varme og kolde væsker og af størrelsen af højdeforskellen mellem kedlen og den laveste radiator. Disse parametre beregnes allerede før installationen af varmekredsen. Naturlig cirkulation opstår pga returtemperaturen i varmesystemet er lav. Kølevæsken har tid til at køle ned, bevæger sig gennem radiatorerne, den bliver tungere og skubber med sin masse den opvarmede væske ud af kedlen, hvilket tvinger den til at bevæge sig gennem rørene.
Ordning for vandcirkulation i kedlen
Højden af batteriniveauet over kedlen øger trykket, hvilket hjælper vandet til lettere at overvinde modstanden i rørene. Jo højere radiatorerne er placeret i forhold til kedlen, jo større er højden på den afkølede retursøjle og med jo større tryk presser den det opvarmede vand op, når det når kedlen.
Tætheden regulerer også trykket: Jo mere vandet varmes op, jo mindre bliver dets tæthed i forhold til returløbet. Som følge heraf skubbes den ud med mere kraft, og trykket stiger. Af denne grund betragtes tyngdekraftsvarmestrukturer som selvregulerende, for hvis du ændrer temperaturen på vandopvarmningen, vil trykket på kølevæsken også ændre sig, hvilket betyder, at dets forbrug ændres.
Under installationen skal kedlen placeres helt i bunden, under alle andre elementer, for at sikre tilstrækkeligt tryk på kølevæsken.
Rør til systemer med naturlig cirkulation
Når du vælger diameteren af rørene, spiller ikke kun dimensionerne af systemet og antallet af radiatorer en rolle, men også materialet, hvorfra de er lavet, eller rettere sagt glatheden af væggene. For gravitationssystemer er dette en meget vigtig parameter. Den værste situation er med almindelige metalrør: den indre overflade er ru, og efter brug bliver den endnu mere ujævn på grund af korrosionsprocesser og akkumulerede aflejringer på væggene. Derfor tager sådanne rør den største diameter.
Stålrør kan om nogle år se sådan ud
Ud fra dette synspunkt er metal-plast og forstærket polypropylen at foretrække. Men der bruges metal-plastikfittings, der indsnævrer afstanden betydeligt, hvilket kan blive kritisk for tyngdekraftsystemer. Derfor ser forstærket polypropylen mere foretrukket ud. Men de har begrænsninger på kølevæskens temperatur: driftstemperaturen er 70 ° C, spidstemperaturen er 95 ° C. For produkter lavet af speciel PPS-plast er driftstemperaturen 95 ° C, spidstemperaturen er op til 110 ° C. Så afhængigt af kedlen og systemet som helhed er det muligt at bruge disse rør, forudsat at de er kvalitetsmærkeprodukter og ikke en falsk. Læs mere om polypropylenrør her.
Metal-plast og polypropylen kan også bruges til installation af varmesystemer
Men hvis det er planlagt at installere en kedel med fast brændsel. så kan ingen polypropylen modstå sådanne termiske belastninger. I dette tilfælde skal du enten bruge stål eller galvaniseret og rustfrit stål på gevindforbindelser (brug ikke svejsning, når du installerer rustfrit stål, da sømmene lækker meget hurtigt)
Kobber er også velegnet (det er skrevet om kobberrør her), men det har også sine egne karakteristika og skal håndteres med forsigtighed: det vil ikke opføre sig normalt med alle kølemidler, og det er bedre ikke at bruge det i et system med aluminium radiatorer (de kollapser hurtigt)
Et træk ved systemer med naturlig cirkulation er, at de ikke kan beregnes på grund af dannelsen af turbulente strømme, der ikke kan beregnes. De er designet baseret på erfaring og gennemsnitlige, empirisk udledte normer og regler. Grundlæggende er reglerne:
- hæv accelerationspunktet så højt som muligt;
- indsnævr ikke forsyningsrørene;
- sæt et tilstrækkeligt antal sektioner af radiatorer.
Derefter bruges en anden: fra stedet for den første forgrening og hver efterfølgende fører de et rør med en diameter, der er mindre med et trin. For eksempel kommer et 2-tommers rør fra kedlen, derefter 1 ¾ fra den første gren, derefter 1 ½ osv. Affaldet indsamles fra en mindre diameter til en større.
Der er flere funktioner ved installation af tyngdekraftsystemer. For det første - det er ønskeligt at lave rør med en hældning på 1-5%, afhængigt af rørledningens længde. I princippet, med en tilstrækkelig forskel i temperatur og højde, kan vandrette ledninger også laves, det vigtigste er, at der ikke er sektioner med en negativ hældning (vippet i den modsatte retning), som på grund af dannelsen af luftlommer i dem, vil blokere bevægelsen af vandstrømmen.
Gravity enkeltrørssystem med lodret ledning til to vinger (kredsløb)
Den anden funktion er, at der skal installeres en ekspansionsbeholder og/eller en udluftningsventil på det højeste punkt i systemet. Ekspansionsbeholderen kan være åben (systemet vil også være åbent) eller membran (lukket).Når du installerer et friluftsudtag, er det ikke nødvendigt, at det samler sig på det højeste punkt - i tanken og kommer ud i atmosfæren. Ved installation af en tank af membrantype er installationen af en automatisk udluftning også påkrævet. Med vandrette ledninger vil Mayevsky-hanerne på hver af radiatorerne ikke forstyrre - med deres hjælp er det lettere at fjerne alle luftpropper i grenen.
Ordning for installation af tyngdekraftvarmesystemer
Da cirkulationen af vand i varmesystemet sker uden deltagelse af en pumpe, for den uhindrede strøm af væske gennem ledningerne, skal de have en diameter større end i ordningen, hvor vandcirkulationen tvinges. Tyngdekraftssystemet fungerer ved at reducere modstanden, som vand skal overvinde: Jo længere røret er fra kedlen, jo bredere er det.
Vandopvarmning med naturlig cirkulation kan have en øvre eller nedre ledning. Når ledningerne er designet som to-rør, kommer opvarmet vand direkte ind i hvert batteri og passerer ikke gennem dem en efter en, som i et enkeltrørsskema.
Den øvre ledning, hvor kølevæsken først stiger til loftet og derfra falder ned til batterierne, er bedst egnet til at installere et sådant design. Hvis ledningerne er planlagt lavere. så bygges der et accelerationskredsløb: en højdeforskel, hvor vand fra kedlen først går op, hvor det kommer ind i ekspansionstanken på det øverste punkt af rørledningen, og derefter går ned til varmeradiatorerne.
Jo højere varmeanordningen er placeret, jo højere er trykket inde i rørledningen. Derfor varmer batterierne i de øverste etager ofte bedre end dem på de nederste. Følgelig, hvis du laver opvarmning med naturlig cirkulation to-rør, opvarmer batterierne placeret på samme niveau som kedlen eller derunder ikke nok.
For at undgå en sådan situation er kedelrummet grundigt begravet, hvilket giver et tilstrækkeligt højt tryk til, at kølevæsken kan passere gennem rørene med den nødvendige hastighed. Kedlen placeres i kælderen, cirka 3 meter under midten af det nederste varmelegeme. Rør med varmt vand, tværtimod, hæves så højt som muligt, og placerer en ekspansionsbeholder på det højeste punkt af strukturen, og derefter falder vandet fra forsyningsrøret til radiatorerne.
Typer af enkeltrørssystemledninger
I et enkeltrørssystem er der ingen adskillelse mellem et direkte og et returrør. Radiatorerne er forbundet i serie, og kølevæsken, der passerer gennem dem, afkøles gradvist og vender tilbage til kedlen. Denne funktion gør systemet økonomisk og enkelt, men kræver indstilling af temperaturregimet og korrekt beregning af radiatorernes effekt.
En forenklet version af et et-rørssystem er kun egnet til et lille en-etagers hus. I dette tilfælde passerer røret direkte gennem alle radiatorer uden temperaturreguleringsventiler. Som et resultat viser de første batterier langs kølevæsken sig at være meget varmere end de sidste.
Til udvidede systemer er denne ledning ikke egnet. når alt kommer til alt, vil afkølingen af kølevæsken være betydelig. For dem bruger de Leningradka enkeltrørssystem, hvor fællesrøret har justerbare udløb til hver radiator. Som et resultat er kølevæsken i hovedrøret mere jævnt fordelt i alle rum. Layoutet af et enkeltrørssystem i bygninger med flere etager er opdelt i vandret og lodret.
Vandret ledningsføring
Med vandret ledning stiger et lige rør til øverste etage langs hovedstigrøret. Et vandret rør afgår fra det på hver etage og passerer sekventielt gennem alle batterierne på denne etage.
De kombineres til et returledningsstigerør og føres tilbage til kedlen eller kedlen. Temperaturkontrolhaner er placeret på hver etage, og Mayevsky-haner er på hver radiator.Vandret ledningsføring kan udføres både ved flow og af Leningradka-systemet.
Lodret ledningsføring
Med denne type ledninger stiger den varme kølevæske til den øverste etage eller loftet, og derfra passerer den gennem lodrette stigrør gennem alle etager til den laveste. Der er stigrørene kombineret til en returledning. En væsentlig ulempe ved dette system er ujævn opvarmning på forskellige etager, som ikke kan justeres med et flowsystem.
Valget af ledningssystem til et privat hus afhænger hovedsageligt af dets layout. Med et stort areal af strandgulv og et lille antal etager i huset er det bedre at vælge lodret ledninger, så du kan opnå en mere jævn temperatur i hvert rum. Hvis området er lille, er det bedre at vælge vandrette ledninger, da det er lettere at justere. Derudover behøver du med en vandret type ledninger ikke lave ekstra huller i lofterne.
Video: et-rørs varmesystem
Princippet om drift af systemet med naturlig cirkulation
Opvarmningsordningen for et privat hus med naturlig cirkulation er populær på grund af følgende fordele:
- Nem installation og vedligeholdelse.
- Ingen grund til at installere ekstra udstyr.
- Energiuafhængighed - der kræves ingen ekstra el-omkostninger under drift. I tilfælde af strømafbrydelse fortsætter varmesystemet med at fungere.
Princippet om drift af vandopvarmning, ved hjælp af tyngdekraftscirkulation, er baseret på fysiske love. Ved opvarmning falder væskens densitet og vægt, og når det flydende medium afkøles, vender parametrene tilbage til deres oprindelige tilstand.
Samtidig er der praktisk talt intet tryk i varmesystemet. I varmetekniske formler er forholdet 1 atm. for hver 10 m vandsøjletryk. Beregningen af varmesystemet i en 2-etagers bygning vil vise, at det hydrostatiske tryk ikke overstiger 1 atm. i et-etages bygninger 0,5-0,7 atm.
Da væsken øges i volumen, når den opvarmes, vil en ekspansionsbeholder være påkrævet for naturlig cirkulation. Vandet, der passerer gennem kedlens vandkredsløb, opvarmes, hvilket fører til en stigning i volumen. Ekspansionsbeholderen skal være placeret på kølevæsketilførslen, helt i toppen af varmesystemet. Buffertankens opgave er at kompensere for stigningen i væskevolumen.
Det selvcirkulerende varmesystem kan bruges i private huse, hvilket gør følgende tilslutninger mulige:
- Tilslutning til gulvvarme - kræver installation af cirkulationspumpe, kun på et vandkredsløb lagt i gulvet. Resten af systemet vil fortsat fungere med naturlig cirkulation. Efter en strømafbrydelse vil rummet fortsat blive opvarmet ved hjælp af installerede radiatorer.
- Arbejde med en indirekte vandvarmekedel - tilslutning til et system med naturlig cirkulation er mulig uden behov for tilslutning af pumpeudstyr. For at gøre dette er kedlen installeret i toppen af systemet, lige under luftekspansionsbeholderen af en lukket eller åben type. Hvis dette ikke er muligt, installeres pumpen direkte på lagertanken og installerer desuden en kontraventil for at undgå recirkulation af kølevæsken.
I systemer med gravitationscirkulation udføres kølevæskens bevægelse af tyngdekraften. På grund af naturlig ekspansion stiger den opvarmede væske op i accelerationssektionen, og derefter under en skråning "strømmer den ned" gennem rørene forbundet med radiatorerne tilbage til kedlen.
Stigende temperaturer
En anden faktor er forskellen mellem tætheden af koldt og varmt vand. Vi bemærker følgende faktum - opvarmning med naturlig cirkulation er en selvregulerende type. Således, hvis du øger temperaturen på opvarmningsvandet, ændres strømningshastigheden, og cirkulationstrykket bliver højere.
Stærk opvarmning af væsken bidrager i høj grad til hurtigere cirkulation. Men dette sker kun i et koldt rum: Når lufttemperaturen i dem når et vist punkt, vil batterierne køle meget langsommere ned.
Tætheden af både det vand, der opvarmes i kedlen, og det vand, der allerede er i radiatorerne, er næsten ens. Trykket vil falde, den hurtige cirkulation af vand vil blive erstattet af en målt cirkulation inde i systemet.
Så snart temperaturen i lokalerne i et privat hus falder igen til et vist niveau, vil dette tjene som et signal om at øge trykket. Systemet vil forsøge at udligne temperaturforholdene. For at gøre dette skal du genstarte den hurtige cirkulationsprocessen. Det er her, evnen til selvregulering kommer fra.
Kort sagt er reglen som følger - en engangsændring i temperatur og volumen af vand giver dig mulighed for at få den ønskede varmeydelse fra batterier til rumopvarmning.
Som et resultat opretholdes behagelige temperaturforhold.
Handlingsplan
Vandvarmeanlægget omfatter kedel (vandvarmer), retur- og forsyningsledninger samt varmeudstyr, ekspansionsbeholder og sikkerhedsventil. Væsken opvarmes til den ønskede temperatur i kedlen og stiger op i forsyningsrørledningen og stigrør på grund af ekspansion.
Derfra går det over i varmeudstyr - batterier og radiatorer, hvortil det afgiver en del af varmen. Derefter sender returledningen vand til kedlen, hvor det igen opvarmes til den ønskede temperatur. Cyklussen gentages, så længe systemet er i drift.
Det er vigtigt at huske, at vandrette rør er monteret med en hældning i forhold til arbejdsmediets bevægelse.
Design af opvarmning med tvungen cirkulation
Detaljeret boligopvarmningsordning
Den primære opgave for selvinstallation af vandvarme med en cirkulationspumpe er at udarbejde det korrekte skema. For at gøre dette har du brug for en plan over huset, hvorpå placeringen af rør, radiatorer, ventiler og sikkerhedsgrupper anvendes.
Systemberegning
På tidspunktet for udarbejdelsen af ordningerne er det nødvendigt at beregne parametrene for pumpen korrekt til det tvungne varmesystem i et privat hus. For at gøre dette kan du bruge specielle programmer eller selv lave beregningerne. Der er en række simple formler, der vil hjælpe med at lave beregningen:
Hvor Rn er pumpens nominelle effekt, kW, p er densiteten af kølevæsken, for vand er denne indikator 0,998 g/cm³, Q er kølevæskens strømningshastighed, l, N er det nødvendige tryk, m.
Et eksempel på et varmeberegningsprogram
For at beregne trykindikatoren i husets tvungne varmesystem er det nødvendigt at kende den samlede modstand af rørledningen og varmeforsyningen som helhed. Ak, det er næsten umuligt at gøre det selv. For at gøre dette skal du bruge specielle softwaresystemer.
Efter at have beregnet modstanden af rørledningen i et vandvarmesystem med cirkulation, er det muligt at beregne den nødvendige trykindikator ved hjælp af følgende formel:
Hvor H er det beregnede løftehøjde, m, R er modstanden af rørledningen, L er længden af den største lige sektion af rørledningen, m, ZF er en koefficient, som normalt er lig med 2,2.
Baseret på de opnåede resultater vælges den optimale model af cirkulationspumpen.
Hvis de beregnede pumpeeffektindikatorer for et selvinstalleret tvungen cirkulationsvarmesystem er store, anbefales det at købe parrede modeller.
Installation af varme med cirkulation
Eksempel på skjult installation af solfangervarme
Baseret på de beregnede data vælges rør med den nødvendige diameter, og afspærringsventiler vælges til dem. Diagrammet viser dog ikke metoden til montering af bagagerummet. Rørledninger kan installeres på en skjult eller åben måde. Den første anbefales kun at blive brugt med fuld tillid til pålideligheden af hele varmesystemet i et privat sommerhus med tvungen cirkulation.
Det skal huskes, at kvaliteten af komponenterne i systemet vil afhænge af dets ydeevne og ydeevne. Dette gælder især materialet til fremstilling af rør og ventiler. Derudover anbefales det for et to-rørs skema af et tvungen cirkulationsvarmesystem at følge råd fra fagfolk:
- Installation af en nødstrømforsyning til cirkulationspumpen i tilfælde af strømafbrydelse;
- Når du bruger frostvæske som kølevæske, skal du kontrollere dets kompatibilitet med materialerne til fremstilling af rør, radiatorer og kedlen;
- I henhold til husopvarmningsordningen med tvungen cirkulation skal kedlen være placeret på det laveste punkt af systemet;
- Ud over pumpeeffekten er det nødvendigt at beregne ekspansionsbeholderen.
Teknologien til installation af opvarmning af cirkulationstype er ikke forskellig fra standarden
Det er vigtigt at tage højde for funktionerne i konturhuset - materialet til fremstilling af væggene, dets varmetab. Sidstnævnte påvirker direkte kraften i hele systemet.
Analyse af parametrene for varmesystemer med tvungen cirkulation vil bidrage til at danne en objektiv mening om det:
Hvad er det
Hvis et system med tvungen cirkulation kræver et trykfald skabt af en cirkulationspumpe eller leveret af en tilslutning til en varmeledning, så er billedet anderledes. Opvarmning ved naturlig cirkulation bruger en simpel fysisk effekt - udvidelsen af en væske, når den opvarmes.
Hvis vi kasserer de tekniske finesser, er det grundlæggende arbejdsskema som følger:
- Kedlen opvarmer en vis mængde vand. Så selvfølgelig udvider den sig og forskydes på grund af dens lavere tæthed opad af en koldere kølevæskemasse.
- Efter at være steget til varmesystemets toppunkt, beskriver vandet, gradvist afkølet, ved tyngdekraften en cirkel gennem varmesystemet og vender tilbage til kedlen. Samtidig afgiver den varme til varmelegemerne og når den igen er ved varmeveksleren, har den en større tæthed end i starten. Derefter gentages cyklussen.
Nyttigt: selvfølgelig er der intet, der forhindrer dig i at inkludere en cirkulationspumpe i kredsløbet. I normal tilstand vil det give hurtigere vandcirkulation og ensartet opvarmning, og i mangel af elektricitet vil varmesystemet arbejde med naturlig cirkulation.
Driften af pumpen i et naturligt cirkulationssystem.
Billedet viser, hvordan problemet med interaktion mellem pumpen og det naturlige cirkulationssystem løses. Når pumpen kører, aktiveres kontraventilen, og alt vandet går gennem pumpen. Det er værd at slukke for det - ventilen åbner, og vandet cirkulerer gennem et tykkere rør på grund af termisk ekspansion.
Kedel til gravitationssystemer
Da sådanne ordninger hovedsageligt er nødvendige for en enhed, der er uafhængig af elektricitet, skal kedlerne også fungere uden brug af elektricitet. Det kan være alle ikke-automatiserede enheder, undtagen pellets og elektriske.
Oftest fungerer kedler til fast brændsel i systemer med naturlig cirkulation. De er gode for alle, men i mange modeller brænder brændstoffet hurtigt ud. Og hvis der er alvorlig frost uden for vinduet, og huset ikke er tilstrækkeligt isoleret, så for at opretholde en acceptabel temperatur om natten, skal du stå op og smide brændstof. Især denne situation findes ofte, hvor brænde opvarmes. Vejen ud er at købe en langtidsbrændende kedel (selvfølgelig ikke-flygtig). For eksempel i litauiske kedler til fast brændsel Stropuva, under visse forhold, brænder brænde op til 30 timer og kul (antracit) op til flere dage. Specifikationerne for Candle-kedler er lidt værre: den mindste brændetid for brænde er 7 timer, for kul - 34 timer. Der er kedler uden automatisering og pumper og det tyske firma Buderus, tjekkiske Viadrus og polsk-ukrainske Wikchlach, samt russiske producenter: Energiya, Ogonyok.
Ikke-flygtig langbrændende kedel Stropuva
Der er russisk fremstillede gasfyrede ikke-flygtige kedler, for eksempel Conord. som er produceret i Rostov-on-Don. De kan bruges i systemer med naturlig cirkulation. Samme anlæg producerer energiuafhængige universalkedler "Don", som også er velegnede til drift uden elektricitet. Gulvgaskedlerne fra det italienske firma Bertta - Novella Autonom-modellen og nogle andre enheder fra europæiske og asiatiske producenter arbejder i systemer med naturlig cirkulation.
Den anden måde, som vil hjælpe med at øge tiden mellem brændekasser, er at øge systemets inerti. Til dette er varmeakkumulatorer (TA) installeret. De fungerer godt med kedler til fast brændsel, som ikke har evnen til at regulere forbrændingens intensitet: overskydende varme fjernes til varmeakkumulatoren, hvor energi akkumuleres og forbruges, når kølevæsken afkøles i hovedsystemet. Tilslutningen af en sådan enhed har sine egne karakteristika: den skal placeres på forsyningsrørledningen i bunden. Desuden for effektiv varmeudvinding og normal drift - så tæt som muligt på kedlen. Men for gravitationssystemer er denne løsning langt fra den bedste. De når ret langsomt den normale cirkulationstilstand, men de er selvregulerende: Jo koldere det er i rummet, jo mere køler kølevæsken ned og passerer gennem radiatorerne. Jo større forskellen i temperaturer er, jo større er densitetsforskellen og jo hurtigere bevæger kølevæsken sig. Og den installerede TA gør opvarmningen mere inerti, og der kræves meget mere tid og brændstof til acceleration. Sandt nok, og varmen afgives længere. Generelt er det op til dig.
For at stabilisere temperaturen i systemet er der installeret en termisk akkumulator.
Omtrent de samme problemer ved komfuropvarmning med naturlig cirkulation. Her spiller selve ovnarrayet rollen som en varmeakkumulator, og der kræves også en masse energi (brændstof) for at accelerere systemet. Men i tilfælde af brug af TA er det normalt muligt at udelukke det, og i tilfælde af en ovn er dette urealistisk.
Fra fysikkens love
Antag, at i radiatorer og en kedel ændres væskens temperatur i spring langs de centrale akser: de øvre dele indeholder varm væske, og de nederste dele indeholder kold væske.
Varmt vand har en lavere densitet, hvilket reducerer dets vægt sammenlignet med koldt vand. Som et resultat heraf består varmesystemet af to kommunikerende beholdere, der er lukket til hinanden, hvori væsken bevæger sig fra top til bund.
En høj søjle dannet af afkølet vand med en stor vægt, når den når radiatorerne, skubber en lav søjle ud. Som et resultat skubbes den varme væske, og der opstår cirkulation.
Typer af varmesystemer med tyngdekraftscirkulation
På trods af det enkle design af et vandvarmesystem med selvcirkulation af kølevæsken er der mindst fire populære installationsordninger. Valget af ledningstype afhænger af bygningens egenskaber og den forventede ydeevne.
For at bestemme, hvilken ordning der vil fungere, er det i hvert enkelt tilfælde påkrævet at udføre en hydraulisk beregning af systemet, tage højde for varmeenhedens egenskaber, beregne rørdiameteren osv. Du kan få brug for hjælp fra en professionel, når du laver beregningerne.
Lukket system med tyngdekraftscirkulation
I EU-landene er lukkede systemer de mest populære blandt andre løsninger. I Den Russiske Føderation er ordningen endnu ikke blevet brugt i vid udstrækning. Principperne for drift af et lukket vandvarmesystem med pumpeløs cirkulation er som følger:
- Ved opvarmning udvider kølevæsken sig, vand fortrænges fra varmekredsen.
- Under tryk kommer væsken ind i en lukket membranekspansionsbeholder. Designet af beholderen er et hulrum opdelt af en membran i to dele. Den ene halvdel af tanken er fyldt med gas (de fleste modeller bruger nitrogen).Den anden del forbliver tom til påfyldning med kølevæske.
- Når væsken opvarmes, skabes der et tilstrækkeligt tryk til at skubbe gennem membranen og komprimere nitrogenet. Efter afkøling sker den omvendte proces, og gassen presser vandet ud af tanken.
Ellers fungerer lukkede systemer som andre varmesystemer med naturlig cirkulation. Som ulemper kan man fremhæve afhængigheden af ekspansionstankens volumen. For værelser med et stort opvarmet område skal du installere en rummelig beholder, hvilket ikke altid er tilrådeligt.
Åbent system med tyngdekraftscirkulation
Det åbne varmesystem adskiller sig kun fra den tidligere type i udformningen af ekspansionsbeholderen. Denne ordning blev oftest brugt i gamle bygninger. Fordelene ved et åbent system er muligheden for selv at fremstille beholdere af improviseret materiale. Tanken har normalt beskedne dimensioner og er installeret på taget eller under loftet i stuen.
Den største ulempe ved åbne strukturer er indtrængen af luft i rør og varmeradiatorer, hvilket fører til øget korrosion og hurtig svigt af varmeelementer. Udluftning af systemet er også en hyppig "gæst" i åbne kredsløb. Derfor er radiatorer installeret i en vinkel, Mayevsky-kraner er påkrævet for at udlufte.
Enkeltrørssystem med selvcirkulation
Denne løsning har flere fordele:
- Der er ingen parret rørledning under loftet og over gulvniveauet.
- Spar penge på systeminstallation.
Ulemperne ved en sådan løsning er indlysende. Varmeydelsen af radiatorer og intensiteten af deres opvarmning falder med afstanden fra kedlen. Som praksis viser, bliver et enkeltrørsvarmesystem i et to-etagers hus med naturlig cirkulation, selvom alle skråninger overholdes, og den korrekte rørdiameter er valgt, ofte lavet om (ved at installere pumpeudstyr).
To-rørssystem med selvcirkulation
To-rørs varmesystemet i et privat hus med naturlig cirkulation har følgende designfunktioner:
- Til- og returløb gennem separate rør.
- Tilførselsrøret er forbundet til hver radiator via et indløb.
- Batteriet forbindes til returledningen med den anden eyeliner.
Som et resultat giver et to-rørs radiatorsystem følgende fordele:
- Ensartet fordeling af varme.
- Ingen grund til at tilføje radiatorsektioner for bedre opvarmning.
- Lettere at justere systemet.
- Diameteren af vandkredsløbet er mindst en størrelse mindre end i enkeltrørsskemaer.
- Mangel på strenge regler for installation af et to-rørssystem. Små afvigelser mht. skråninger er tilladt.
Den største fordel ved et to-rørs varmesystem med nedre og øvre ledninger er enkelheden og samtidig effektiviteten af designet, som giver dig mulighed for at udjævne fejl i beregningerne eller under installationsarbejdet.
Effektberegning
Kedlens effektive varmeydelse beregnes på samme måde som i alle andre tilfælde.
Efter område
Den enkleste måde er beregningen anbefalet af SNiP for rummets areal. 1 kW termisk effekt skal falde på 10 m2 af rummets areal. For de sydlige regioner tages en koefficient på 0,7 - 0,9, for landets midterste zone - 1,2 - 1,3, for regionerne i det fjerne nord - 1,5-2,0.
Som enhver grov beregning ignorerer denne metode mange faktorer:
- Loftshøjder. Det er langt fra standard 2,5 meter overalt.
- Varme lækker gennem åbninger.
- Rummets placering inde i huset eller mod ydervægge.
Alle beregningsmetoder giver store fejl, så den termiske effekt indgår normalt i projektet med en vis margin.
Efter volumen, under hensyntagen til yderligere faktorer
Et mere nøjagtigt billede vil give en anden beregningsmetode.
- Den termiske effekt på 40 watt pr. kubikmeter luftvolumen i rummet tages som grundlag.
- Regionale koefficienter gælder også i dette tilfælde.
- Hvert vindue i standardstørrelse tilføjer 100 watt til vores beregninger. Hver dør er 200.
- Placeringen af rummet nær ydervæggen vil give, afhængigt af dets tykkelse og materiale, en koefficient på 1,1 - 1,3.
- Et privat hus, hvor bunden og toppen ikke er varme nabolejligheder, men gaden, beregnes med en koefficient på 1,5.
Dog: og denne beregning vil være MEGET omtrentlig. Det er tilstrækkeligt at sige, at i private huse bygget ved hjælp af energibesparende teknologier inkluderer projektet en varmeeffekt på 50-60 watt per kvadratmeter. For meget bestemmes af varmelækage gennem vægge og lofter.
Fordele ved at installere et to-rørssystem
Når de designer vandopvarmning med tvungen cirkulation til et privat hus, vælger de, baseret på ejerens materielle evner, en et-rørs- eller to-rørs-ordning. Et enkeltrørssystem er billigere, lettere at installere, og et torørssystem er mere effektivt i drift. Når du installerer et vandret to-rørs varmesystem, er tre rørledningslægningsordninger mulige: blindgyde, tilknyttet og opsamler.
Tre ordninger for enheden af et vandret to-rørs varmesystem i et privat hus: A) blindgyde; B) bestået; B) samler (bjælke)
Vi bemærker med det samme, at sidstnævnte, nemlig samlerørslayoutet, har den største effektivitet. Imidlertid øger dens implementering forbruget af materialer såvel som kompleksiteten af installationsarbejdet.