Princip rada gravitacijskog sustava grijanja, elementi, dijagrami ožičenja

Gravitacijsko grijanje

Moderna seoska kuća nije inferiorna u odnosu na gradski stan u smislu udobnosti. Razvoj građevinskih tehnologija omogućio je izgradnju neovisnih sustava za održavanje života na malim objektima. Ako želite, možete opremiti gotovo svaki autonomni inženjerski sustav u kući, na primjer grijanje.

Sustavi grijanja doma na vodi

Gravitacijsko grijanje

Najpopularnija u našoj zemlji je tekućina grijanjekarakterizira jednostavnost i učinkovitost. Princip rada temelji se na sposobnosti vode da akumulira i prenosi veliku količinu toplinske energije. Tehnologija instalacije za grijanje vode rašireno i poznato gotovo svakom stručnjaku za sustave grijanja.

Atmosferska cirkulacija – prirodno i pouzdano

Prema načinu transporta rashladne tekućine kroz cijevi, postoje dvije vrste grijanje:
S prisilnom cirkulacijom
s gravitacijskom (prirodnom) cirkulacijom.
U sustavima s prisilnom cirkulacijom ugrađena je crpka koja osigurava protok vode kroz cijevi. Ova shema zahtijeva neprekidno napajanje crpke. Inače, učinkovitost sustava grijanja ove vrste naglo je smanjena.Gravitacijsko grijanje je nepostojan sustav, budući da nema motor. Kretanje rashladne tekućine nastaje zbog razlike u volumetrijskoj težini hladne i vruće tekućine. Voda zagrijana u kotlu diže se kroz uspon i distribuira se na uređaje za grijanje. Hlađenjem, rashladna tekućina se smanjuje u volumenu i ima tendenciju spuštanja, pa se povratni vod polaže na razini poda.
Prednost gravitacijsko zagrijavanje leži u visokoj pouzdanosti sustava. Sve dok je gravitacija na snazi, a objekti imaju težinu, funkcionirat će radni sustav s atmosferskom cirkulacijom rashladne tekućine.

Priključne sheme uređaja za grijanje

Instalacija za grijanje vode izvodi se prema jednoj od shema:
Jednocijevno ožičenje
toplinska magistrala u dvije cijevi;
Ožičenje kolektora (snopa).
Instalacija kruga grijanja u jednoj cijevi omogućuje vam uštedu na cijevima, ali ova shema je neodrživa u velikim kućama. Kako se rashladna tekućina kreće duž serijski spojenih radijatora, temperatura radnog medija pada, a posljednji grijači primaju ohlađenu rashladnu tekućinu.
Dvocijevni dijagram ožičenja gravitacijsko zagrijavanje omogućuje vam paralelno spajanje radijatora, što osigurava ujednačenije grijanje svih prostorija. Osim toga, postaje moguće točnije podesiti temperaturu u svakom grijaču.
Kolektorski krug smatra se najprogresivnijim. Prednosti radijalnog spajanja radijatora su očite: precizna kontrola temperature svakog grijača, brzina i jednostavnost ugradnje, lakoća održavanja.

Naša ponuda

Tvrtka "Design Prestige" zapošljava prave profesionalce koji su sposobni kompetentno voditi instalacija za grijanje vode u kratkom vremenu. Prilikom ispunjavanja narudžbe primjenjujemo najnovije tehnologije i koristimo opremu profesionalne klase, što je jamstvo kvalitete obavljenog posla.

Prednosti.

Oprema koja se koristi u ovom sustavu ima prilično jednostavan dizajn, tako da proces instalacije nije osobito težak. Ista kvaliteta određuje jednostavnost rada dotičnog sustava.
Ova oprema je apsolutno neovisna o intenzitetu opskrbe energijom zgrade.Posljedično, prisutnost ili odsutnost električne struje ne utječe na mikroklimu grijane prostorije.
Sustav ne zahtijeva korištenje posebnih crpki koje osiguravaju neprekinutu cirkulaciju tekućine. Ova okolnost u potpunosti eliminira vibracije, a također osigurava tihi rad opreme.
Ovaj sustav ima visoku razinu pouzdanosti, a također ima i dugo razdoblje rada. Može funkcionirati četrdesetak godina.
Oprema za gravitacijsko grijanje može regulirati svoj rad u automatskom načinu rada.

Važno je napomenuti da pouzdanost ovog sustava izravno ovisi o kvantitativnoj spmoregulaciji. To znači da, kako se temperatura tekućine za grijanje mijenja, neke metamorfoze također prolaze kroz brzinu protoka rashladne tekućine.

Zbog promjene gustoće spomenutog elementa povećava se ili smanjuje razina prijenosa topline. Stoga na intenzitet potonjeg utječe kvantitativni sadržaj vode.

Osim toga, od velike je važnosti gubitak topline same prostorije, u odnosu na koju ovaj sustav radi. Što je veća brzina prijenosa topline, to je proces prijenosa topline intenzivniji.

Ako uzmemo u obzir dvocijevni sustav, tada u njemu cirkulacijski krug određuje jedan uređaj, što dovodi do malo drugačijeg načina samoregulacije. U ovom slučaju, navedeni krug je kraći. Zbog ove okolnosti prijenos topline je značajno poboljšan.

Što se tiče jednocijevne cijevi - ovdje krug grijanja uključuje nekoliko jedinica. U vezi s ovom značajkom bilježi se neravnomjerna raspodjela topline. To često izaziva potrebu za korištenjem posebne cirkulacijske crpke, ali takav sustav nije relevantan za dotičnu vrstu.

Nedostaci.

Kao i sve što je napravio čovjek, gravitacijski sustav grijanja ima svoje nedostatke, koji se izražavaju u sljedećem:

Sustav ima dovoljno nizak tlak cirkulacije, zbog čega se njegov radijus djelovanja smanjuje na trideset metara vodoravno.
Isti faktor, zajedno s visokim toplinskim kapacitetom vode, određuje nisku brzinu pokretanja opreme.
Često se ekspanzijski spremnik za vodu ugrađuje u negrijanu prostoriju, što može uzrokovati smrzavanje ove tekućine zimi. To je ispunjeno neželjenim posljedicama, koje se očituju u uništavanju cijevi.

Prednosti i nedostaci gravitacijskih sustava

Glavna prednost ovog sustava grijanja je njegova pouzdanost i izdržljivost. U normalnim radnim uvjetima, takav sustav može funkcionirati bez popravaka nekoliko desetljeća. Gravitacijski sustav grijanja radi, na temelju zakona fizike, bez upotrebe skupe hlapljive opreme. (Vidi također: Tekućina za grijanje)

Međutim, ovi sustavi imaju značajne nedostatke.

- Gravitacijsko grijanje ima kratak domet. Na vodoravnoj ravnini - manje od 30 metara.

- Sporo zagrijavanje opreme za grijanje zbog niskog tlaka i značajnog toplinskog kapaciteta vode.

- Vjerojatnost smrzavanja rashladne tekućine u ekspanzijskom spremniku, ako se nalazi u negrijanoj prostoriji. (Vidi također: Specifičnosti sustava grijanja vode)

Shematski dijagram gravitacijskog sustava

Takav sustav grijanja uključuje bojler, dva cjevovoda - dovod i povrat, uređaje za grijanje i ekspanzijski spremnik.

Voda se zagrijava u generatoru topline i teče kroz izravni cjevovod do uređaja za grijanje. Odustajući od dijela topline, rashladna tekućina se vraća kroz povratni cjevovod do izvora toplinske energije.

Sve horizontalne cijevi tijekom ugradnje postavljaju se s unaprijed izračunatim nagibom.Tako se vruća lagana voda istiskuje prema gore duž glavnog uspona, odakle se distribuira duž horizontalnih grana do uređaja za grijanje. Iz njih se ohlađena voda gravitacijom vraća u kotao. Tamo istiskuje zagrijanu vodu, sam se zagrijava i ciklus se ponavlja. (Vidi također: Kotlovi na kruta goriva)

Padine pomažu riješiti se mjehurića zraka. Zrak je lakši od vode, pa slobodno ulazi u ekspanzijski spremnik, uklanjajući se iz sustava.

Podizanje vode duž uspona događa se zbog zagrijavanja rashladne tekućine, njenog širenja i pojave gravitacijskog tlaka. Kretanje tekućine duž zatvorenog kruga odvija se zbog razlike u gustoćama tekućina s različitim temperaturama zagrijavanja. Gravitacijski tlak se koristi za pomicanje tekućine i prevladavanje otpora u cijevima. Što je veći otpor, to je veći gravitacijski pritisak potreban za njihovo prevladavanje. Da biste smanjili trenje, povećajte promjer cijevi, što dovodi do povećanja troškova. Cirkulacijski tlak ovisi o temperaturnoj razlici između grijane i ohlađene tekućine te o razlici između visina do središta kotla i grijača. Što je uređaj viši, to je lakša cirkulacija rashladne tekućine.

Jednocijevni gravitacijski sustav grijanja

Takav sustav grijanja može se ugraditi samo s gornjom distribucijom dovodne cijevi. U takvom sustavu nema obrnutih uspona. (Vidi također: Sustav grijanja s prisilnom cirkulacijom)

Takvi se sustavi mogu montirati prema dvije sheme: protočnim i s pratećim dijelovima.

S protočnim krugom nema dovodnog uspona, a radijatori koji se nalaze jedan iznad drugog spojeni su u seriju. Vruća rashladna tekućina prolazi od vrha do dna kroz sve radijatore. U donje aparate ulazi savršeno ohlađena tekućina, što dovodi do dobrog zagrijavanja radijatora na gornjim etažama i potpuno hladnih radijatora na donjim.

Premosnice su uključene u sustav s radijatorima za zatvaranje. To omogućuje da se dio vode iz uspona dovede u donje radijatore, zaobilazeći gornje. U ovom sustavu voda na gotovo istoj temperaturi ulazi u gornji i donji radijator.

Vrste gravitacijskog grijanja somatskih shema grijanja

Sheme grijanja s prirodnom cirkulacijom su dvije vrste: jednocijevne i dvocijevne. Stare kuće imale su samo jednu cijev u sustavu grijanja. Ali trenutno se najčešće koristi dvocijevni sustav grijanja s donjim ili gornjim razrjeđivanjem. Koje su glavne razlike između shema? Gravitacijsko grijanje s jednom cijevi smatra se najjednostavnijim. Cjevovod je postavljen ispod stropa prostora, a povratni krug je ispod poda. Od pozitivnih aspekata može se istaknuti mali broj komponenti potrebnih za funkcioniranje sustava. Također ima jednostavnu instalaciju. Kao prednosti možemo istaknuti mogućnost njegovog rada pri ugradnji kotla i radijatora na istoj razini. Obično se u dvokatnoj kući takva shema rijetko koristi, jer ne dopušta ravnomjerno zagrijavanje kuće. No, to se može ispraviti postavljanjem volumetrijskih cijevi i radijatora u prizemlju. Prilikom ugradnje jednocijevnog kruga nisu predviđeni kontrolni ventili, što znači da neće biti moguće regulirati temperaturu.

Dvocijevni sustav grijanja je teži i u radu i u uređaju, jer uključuje nekoliko krugova grijanja. Jedan od njih je namijenjen za protok vruće rashladne tekućine, drugi za hladno. U ovom slučaju trebat će vam mnogo više komponenti. Sustav grijanja u slijepoj ulici dvokatne kuće nužno će zahtijevati izolaciju glavnog uspona kako bi se izbjegao gubitak topline. Za dvocijevni sustav potrebno je koristiti cijevi velikog promjera, najmanje 32 mm, inače će hidraulički otpor spriječiti cirkulaciju gravitacije.

Vrste sustava grijanja s gravitacijskom cirkulacijom

Unatoč jednostavnom dizajnu sustava grijanja vode s samocirkulacijom rashladne tekućine, postoje najmanje četiri popularne sheme instalacije. Izbor vrste ožičenja ovisi o karakteristikama same zgrade i očekivanoj izvedbi.

Da biste odredili koja će shema raditi, u svakom pojedinačnom slučaju potrebno je izvršiti hidraulički izračun sustava, uzeti u obzir karakteristike grijaće jedinice, izračunati promjer cijevi itd. Možda će vam trebati pomoć stručnjaka pri izračunima.

Zatvoreni sustav s gravitacijskom cirkulacijom

U zemljama EU zatvoreni su sustavi najpopularniji među ostalim rješenjima. U Ruskoj Federaciji shema još nije bila široko korištena. Načela rada zatvorenog tipa sustava grijanja vode s cirkulacijom bez pumpe su sljedeća:

Kada se zagrije, rashladna tekućina se širi, voda se istiskuje iz kruga grijanja.
Pod pritiskom tekućina ulazi u zatvoreni membranski ekspanzijski spremnik. Dizajn spremnika je šupljina podijeljena membranom na dva dijela. Jedna polovica spremnika je napunjena plinom (većina modela koristi dušik). Drugi dio ostaje prazan za punjenje rashladnom tekućinom.
Kada se tekućina zagrije, stvara se tlak dovoljan da se progura kroz membranu i komprimira dušik. Nakon hlađenja dolazi do obrnutog procesa, a plin istiskuje vodu iz spremnika.

Inače, sustavi zatvorenog tipa rade poput ostalih shema grijanja s prirodnom cirkulacijom. Kao nedostatke, može se izdvojiti ovisnost o volumenu ekspanzijskog spremnika. Za sobe s velikom grijanom površinom morat ćete ugraditi prostrani spremnik, što nije uvijek preporučljivo.

Otvoreni sustav s gravitacijskom cirkulacijom

Sustav grijanja otvorenog tipa razlikuje se od prethodnog tipa samo u dizajnu ekspanzijskog spremnika. Ova se shema najčešće koristila u starim zgradama. Prednosti otvorenog sustava su mogućnost samoproizvodnje kontejnera od improviziranih materijala. Spremnik obično ima skromne dimenzije i postavlja se na krov ili ispod stropa dnevnog boravka.

Glavni nedostatak otvorenih konstrukcija je ulazak zraka u cijevi i radijatore grijanja, što dovodi do povećane korozije i brzog kvara grijaćih elemenata. Provjetravanje sustava također je čest "gost" u otvorenim krugovima. Stoga su radijatori postavljeni pod kutom, dizalice Mayevsky su potrebne za ispuštanje zraka.

Jednocijevni sustav sa samocirkulacijom

Ovo rješenje ima nekoliko prednosti:

Nema uparenog cjevovoda ispod stropa i iznad razine poda.
Uštedite novac na instalaciji sustava.

Nedostaci takvog rješenja su očiti. Toplinska snaga radijatora grijanja i intenzitet njihovog zagrijavanja opadaju s udaljenosti od kotla. Kao što pokazuje praksa, jednocijevni sustav grijanja dvokatne kuće s prirodnom cirkulacijom, čak i ako se promatraju svi nagibi i odabere ispravan promjer cijevi, često se prepravlja (ugradnjom crpne opreme).

Dvocijevni sustav sa samostalnom cirkulacijom

Dvocijevni sustav grijanja u privatnoj kući s prirodnom cirkulacijom ima sljedeće značajke dizajna:

Dovodni i povratni tok kroz odvojene cijevi.
Dovodna cijev je spojena na svaki radijator preko ulaza.
Baterija je spojena na povratni vod s drugim olovkom za oči.

Kao rezultat toga, dvocijevni radijatorski sustav pruža sljedeće prednosti:

Ravnomjerna raspodjela topline.
Za bolje zagrijavanje nije potrebno dodavati dijelove radijatora.
Lakše je prilagoditi sustav.
Promjer vodenog kruga je najmanje jednu veličinu manji nego u jednocijevnim shemama.
Nedostatak strogih pravila za ugradnju dvocijevnog sustava. Dopuštena su mala odstupanja u pogledu nagiba.

Glavna prednost dvocijevnog sustava grijanja s donjim i gornjim ožičenjem je jednostavnost i istodobno učinkovitost dizajna, što vam omogućuje izravnavanje pogrešaka napravljenih u izračunima ili tijekom instalacijskih radova.

Vrste sustava grijanja s gravitacijskom cirkulacijom

Zatvoreni sustav s gravitacijskom cirkulacijom

Kada se zagrije, rashladna tekućina se širi, voda se istiskuje iz kruga grijanja.
Pod pritiskom tekućina ulazi u zatvoreni membranski ekspanzijski spremnik. Dizajn spremnika je šupljina podijeljena membranom na dva dijela. Jedna polovica spremnika je napunjena plinom (većina modela koristi dušik). Drugi dio ostaje prazan za punjenje rashladnom tekućinom.
Kada se tekućina zagrije, stvara se tlak dovoljan da se progura kroz membranu i komprimira dušik. Nakon hlađenja dolazi do obrnutog procesa, a plin istiskuje vodu iz spremnika.

Otvoreni sustav s gravitacijskom cirkulacijom

Jednocijevni sustav sa samocirkulacijom

Jednocijevni horizontalni sustav s prirodnom cirkulacijom ima nisku toplinsku učinkovitost, pa se koristi izuzetno rijetko. Bit sheme je da je dovodna cijev spojena serijski na radijatore. Zagrijana rashladna tekućina ulazi u gornju granu baterije i ispušta se kroz donji izlaz. Nakon toga, toplina ulazi u sljedeću jedinicu grijanja i tako dalje do posljednje točke. Povratni vod se vraća iz zadnje baterije u kotao.

Ovo rješenje ima nekoliko prednosti:

Nema uparenog cjevovoda ispod stropa i iznad razine poda.
Uštedite novac na instalaciji sustava.

Nedostaci takvog rješenja su očiti. Toplinska snaga radijatora grijanja i intenzitet njihovog zagrijavanja opadaju s udaljenosti od kotla.Kao što pokazuje praksa, jednocijevni sustav grijanja dvokatne kuće s prirodnom cirkulacijom, čak i ako se promatraju svi nagibi i odabere ispravan promjer cijevi, često se prepravlja (ugradnjom crpne opreme).

Dvocijevni sustav sa samostalnom cirkulacijom

Dvocijevni sustav grijanja u privatnoj kući s prirodnom cirkulacijom ima sljedeće značajke dizajna:

Dovodni i povratni tok kroz odvojene cijevi.
Dovodna cijev je spojena na svaki radijator preko ulaza.
Baterija je spojena na povratni vod s drugim olovkom za oči.

Kao rezultat toga, dvocijevni radijatorski sustav pruža sljedeće prednosti:

Ravnomjerna raspodjela topline.
Za bolje zagrijavanje nije potrebno dodavati dijelove radijatora.
Lakše je prilagoditi sustav.
Promjer vodenog kruga je najmanje jednu veličinu manji nego u jednocijevnim shemama.
Nedostatak strogih pravila za ugradnju dvocijevnog sustava. Dopuštena su mala odstupanja u pogledu nagiba.

Vrste gravitacijskih sustava grijanja

Postoje dvije vrste gravitacijskog sustava grijanja:

Dvocijevni sustav je složeniji i uključuje prisutnost dva kruga. Unutar jednog kruga rashladna tekućina (voda) se kreće od kotla do baterija, a duž drugog se voda vraća u kotao. Zapamtite da ovakav sustav zahtijeva pažljiviji dizajn. Proces instalacije također neće biti najlakši, razmotrite ga u fazama:

ugradnja uspona, igrat će glavnu ulogu, prolazi od spremnika do kotla;
glavni uspon s ožičenjem, spojen na razini 1/3 ukupne visine prostorije od razine poda;
preljevna cijev je pričvršćena na ekspanzijski spremnik, kroz nju višak tekućine ide u kanalizaciju;
kako bi se voda vratila u kotao, povratne cijevi se urezuju u donji dio baterija.

U sustavu s jednim krugom, željeni broj radijatora igra temeljnu ulogu. O tome ovisi volumen ekspanzijskog spremnika. Obično se puni do tri četvrtine ukupnog volumena.

Vrijedno je stalno pratiti razinu vode u spremniku, ne smije biti niža od razine cijevi kroz koju se voda distribuira na radijatore. To prijeti zaustavljanjem cirkulacije rashladne tekućine.

Iako je jednocijevni sustav jednostavan, tako se čini samo na prvi pogled. Projekt koji nije ispravno izveden dovest će do puno problema i posljedica, povjerite ovu stvar profesionalcima.

Prilikom projektiranja prirodnog sustava glavnu pozornost treba posvetiti ravnomjernoj raspodjeli tlaka u zatvorenom krugu i pravilnoj cirkulaciji rashladne tekućine.