Zawór zwrotny do schematu podłączenia ogrzewania, typów i zaleceń dotyczących obsługi

Co to jest wymuszony obieg?

Naturalna cyrkulacja chłodziwa zachodzi zgodnie z prawami fizycznymi: podgrzana woda lub płyn niezamarzający unosi się do góry układu i stopniowo schładza się, schodząc, wracając do kotła. Dla pomyślnej cyrkulacji konieczne jest ścisłe utrzymanie kąta nachylenia rur bezpośrednich i powrotnych. Przy niewielkiej długości systemu w parterowym domu nie jest to trudne, a różnica wysokości będzie niewielka.

Do dużych domów, a także budynków wielokondygnacyjnych. taki system jest najczęściej nieodpowiedni - może tworzyć śluzy powietrzne, zakłócić cyrkulację iw rezultacie przegrzać chłodziwo w kotle. Taka sytuacja jest niebezpieczna i może spowodować uszkodzenie elementów systemu.

Dlatego w rurze powrotnej, bezpośrednio przed wejściem do wymiennika ciepła kotła, montowana jest pompa cyrkulacyjna, która wytwarza niezbędne ciśnienie i szybkość cyrkulacji wody w układzie. Jednocześnie podgrzany płyn chłodzący jest w odpowiednim czasie kierowany do urządzeń grzewczych, kocioł działa normalnie, a mikroklimat w domu pozostaje stabilny.

Schemat: elementy systemu grzewczego

• system pracuje stabilnie w budynkach o dowolnej długości i liczbie kondygnacji;
• możliwe jest zastosowanie rur o mniejszej średnicy niż przy naturalnym obiegu, co pozwala zaoszczędzić na kosztach ich zakupu;
• dozwolone jest umieszczanie rur bez nachylenia i układanie ich ukrytych w podłodze;
• podłogi z ciepłą wodą można podłączyć do systemu wymuszonego ogrzewania;
• stabilne warunki temperaturowe wydłużają żywotność armatury, rur i grzejników;
• Istnieje możliwość regulacji ogrzewania dla każdego pomieszczenia.

Wady systemu wymuszonego obiegu:

• wymagane jest obliczenie i instalacja pompy, jej podłączenie do sieci, co powoduje, że system jest niestabilny;
• Pompa hałasuje podczas pracy.

Wady z powodzeniem rozwiązuje prawidłowe umieszczenie sprzętu: pompę umieszcza się w oddzielnej kotłowni obok kotła grzewczego i instaluje się zapasowe źródło zasilania - akumulator lub generator.

Zasada działania grawitacyjnego systemu grzewczego

Zasada działania ogrzewania wygląda prosto: woda przepływa przez rurociąg, napędzana ciśnieniem hydrostatycznym, które pojawiło się z powodu różnych mas wody ogrzanej i schłodzonej. Inny taki projekt nazywa się grawitacją lub grawitacją. Cyrkulacja to ruch schłodzonej w akumulatorach i cięższej cieczy pod naciskiem własnej masy w dół do elementu grzejnego oraz przemieszczenie lekko podgrzanej wody do rury zasilającej. System funkcjonuje, gdy kocioł z obiegiem naturalnym znajduje się pod grzejnikami.

W obiegach otwartych komunikuje się bezpośrednio ze środowiskiem zewnętrznym, a nadmiar powietrza ucieka do atmosfery. Objętość wody zwiększona z ogrzewania jest eliminowana, stałe ciśnienie jest znormalizowane.

Cyrkulacja naturalna jest również możliwa w zamkniętym systemie grzewczym, jeśli jest on wyposażony w zbiornik wyrównawczy z membraną. Czasami struktury typu otwartego są przekształcane w zamknięte. Obwody zamknięte są bardziej stabilne w działaniu, chłodziwo w nich nie odparowuje, ale są również niezależne od prądu. Co wpływa na ciśnienie w krążeniu

Obieg wody w kotle zależy od różnicy gęstości pomiędzy cieczą ciepłą i zimną oraz od wielkości różnicy wysokości pomiędzy kotłem a najniższym grzejnikiem. Parametry te są obliczane jeszcze przed montażem obiegu grzewczego. Naturalne krążenie występuje, ponieważ temperatura powrotu w systemie grzewczym jest niska. Płyn chłodzący ma czas na ostygnięcie, przemieszczając się przez grzejniki, staje się cięższy i swoją masą wypycha ogrzany płyn z kotła, zmuszając go do przejścia przez rury.

Schemat obiegu wody w kotle

Wysokość poziomu akumulatora nad kotłem zwiększa ciśnienie, ułatwiając wodzie pokonanie oporu rur. Im wyżej znajdują się grzejniki w stosunku do kotła, tym wyższa jest wysokość chłodzonej kolumny powrotnej i przy większym ciśnieniu wypycha podgrzaną wodę w górę w momencie dotarcia do kotła.

Gęstość reguluje również ciśnienie: im bardziej woda się nagrzewa, tym mniejsza staje się jej gęstość w porównaniu z powrotem. W efekcie jest wypychany z większą siłą i ciśnienie wzrasta. Z tego powodu grawitacyjne konstrukcje grzewcze są uważane za samoregulujące, ponieważ jeśli zmienisz temperaturę ogrzewania wody, zmieni się również ciśnienie na chłodziwo, co oznacza, że ​​zmieni się jego zużycie.

Podczas instalacji kocioł należy umieścić na samym dole, pod wszystkimi innymi elementami, aby zapewnić wystarczające ciśnienie chłodziwa.

Rury do systemów z naturalnym obiegiem

Przy wyborze średnicy rur rolę odgrywają nie tylko wymiary instalacji i ilość grzejników, ale także materiał, z którego są wykonane, a raczej gładkość ścian. Dla układów grawitacyjnych jest to bardzo ważny parametr. Najgorzej jest ze zwykłymi metalowymi rurami: powierzchnia wewnętrzna jest szorstka, a po użyciu staje się jeszcze bardziej nierówna z powodu procesów korozji i nagromadzonych osadów na ścianach. Dlatego takie rury mają największą średnicę.

Rury stalowe za kilka lat mogą tak wyglądać

Z tego punktu widzenia preferowane są metalowo-plastikowe i wzmocniony polipropylen. Stosowane są jednak łączniki metalowo-plastikowe, które znacznie zawężają prześwit, co może mieć kluczowe znaczenie dla systemów grawitacyjnych. Dlatego wzmocniony polipropylen wygląda bardziej korzystnie. Ale mają ograniczenia dotyczące temperatury chłodziwa: temperatura robocza to 70 ° C, temperatura szczytowa to 95 ° C. W przypadku produktów wykonanych ze specjalnego tworzywa PPS temperatura robocza to 95 ° C, temperatura szczytowa to do 110 ° C. Tak więc, w zależności od kotła i systemu jako całości, możliwe jest użycie tych rur, pod warunkiem, że są to produkty markowe wysokiej jakości, a nie podróbki. Przeczytaj więcej o rurach polipropylenowych tutaj.

Metal-plastik i polipropylen mogą być również używane do montażu systemów grzewczych

Ale jeśli planuje się zainstalowanie kotła na paliwo stałe. wtedy żaden polipropylen nie może wytrzymać takich obciążeń termicznych. W takim przypadku na połączenia gwintowe należy zastosować stal lub stal ocynkowaną i nierdzewną (nie należy stosować spawania podczas montażu stali nierdzewnej, ponieważ szwy bardzo szybko przeciekają)

Miedź jest również odpowiednia (napisano tutaj o rurach miedzianych), ale ma również swoje własne cechy i należy się z nią obchodzić ostrożnie: nie będzie się zachowywać normalnie ze wszystkimi chłodziwami i lepiej nie używać jej w jednym systemie z aluminium grzejniki (szybko się zapadają)

Cechą systemów z naturalnym obiegiem jest to, że nie można ich obliczyć z powodu powstawania przepływów turbulentnych, których nie można obliczyć. Zostały zaprojektowane w oparciu o doświadczenie oraz uśrednione, empirycznie wyprowadzone normy i zasady. Zasadniczo zasady to:

• podnieść punkt przyspieszenia tak wysoko, jak to możliwe;
• nie zwężaj rur zasilających;
• umieść wystarczającą liczbę sekcji grzejników.

Następnie stosuje się inny: z miejsca pierwszego rozgałęzienia i każdego kolejnego wyprowadza się o krok rurę o średnicy mniejszej. Na przykład z kotła wychodzi 2-calowa rura, potem 1 z pierwszego odgałęzienia, potem 1 ½ itd. Odpady zbierane są od mniejszej średnicy do większej.

Istnieje kilka innych cech instalacji systemów grawitacyjnych. Po pierwsze - pożądane jest wykonanie rur o nachyleniu 1-5%, w zależności od długości rurociągu. Zasadniczo, przy wystarczającej różnicy temperatur i wysokości, można również wykonać okablowanie poziome, najważniejsze jest to, że nie ma odcinków o ujemnym nachyleniu (pochylonym w przeciwnym kierunku), które z powodu tworzenia się kieszeni powietrznych w zablokują ruch przepływu wody.

Grawitacyjny system jednorurowy z pionowym okablowaniem dla dwóch skrzydeł (obwodów)

Drugą cechą jest to, że zbiornik wyrównawczy i / lub odpowietrznik muszą być zainstalowane w najwyższym punkcie systemu. Zbiornik wyrównawczy może być typu otwartego (system będzie również otwarty) lub membranowego (zamknięty).Przy montażu otwartego wylotu powietrza nie ma potrzeby, aby gromadził się on w najwyższym punkcie - w zbiorniku i wychodził do atmosfery. W przypadku montażu zbiornika membranowego wymagana jest również instalacja automatycznego odpowietrznika. Przy okablowaniu poziomym krany Mayevsky'ego na każdym z grzejników nie będą przeszkadzać - z ich pomocą łatwiej jest usunąć wszystkie wtyczki powietrza w gałęzi.

Schemat instalacji grawitacyjnych systemów grzewczych

Ponieważ obieg wody w systemie grzewczym odbywa się bez udziału pompy, dla niezakłóconego przepływu płynu przez przewody muszą mieć średnicę większą niż w schemacie, w którym obieg wody jest wymuszony. System grawitacyjny działa poprzez zmniejszenie oporów, jakie musi pokonać woda: im dalej rura od kotła, tym jest szersza.

Ogrzewanie wody z naturalnym obiegiem może mieć górne lub dolne okablowanie. Gdy okablowanie jest zaprojektowane jako dwururowe, podgrzana woda wchodzi bezpośrednio do każdego akumulatora i nie przechodzi przez nie jeden po drugim, jak w schemacie jednorurowym.

Do zainstalowania takiej konstrukcji najlepiej nadaje się górne okablowanie, w którym chłodziwo najpierw unosi się do sufitu, a stamtąd schodzi do akumulatorów. Jeśli okablowanie jest planowane niżej. następnie budowany jest obwód przyspieszający: różnica wysokości, przy której woda z kotła najpierw podnosi się, gdzie wchodzi do zbiornika wyrównawczego w górnym punkcie rurociągu, a następnie schodzi do grzejników.

Im wyżej znajduje się urządzenie grzewcze, tym wyższe ciśnienie wewnątrz rurociągu. Dlatego baterie na wyższych piętrach często nagrzewają się lepiej niż te na niższych. W związku z tym, jeśli wykonujesz ogrzewanie z naturalnym obiegiem dwururowym, baterie umieszczone na tym samym poziomie co kocioł lub niżej nie nagrzewają się wystarczająco.

Aby uniknąć takiej sytuacji, kotłownia jest dokładnie zakopana, zapewniając wystarczająco wysokie ciśnienie, aby chłodziwo przechodziło przez rury z wymaganą prędkością. Kocioł umieszczony jest w piwnicy, około 3 metry poniżej środka najniższego elementu grzejnego. Natomiast rury z ciepłą wodą są podnoszone jak najwyżej, umieszczając zbiornik wyrównawczy w najwyższym punkcie konstrukcji, a następnie woda z rury zasilającej schodzi do grzejników.

Rodzaje okablowania systemu jednorurowego

W systemie jednorurowym nie ma separacji między rurą bezpośrednią a powrotną. Grzejniki są połączone szeregowo, a przechodzący przez nie płyn chłodzący stopniowo się schładza i wraca do kotła. Ta cecha sprawia, że ​​system jest ekonomiczny i prosty, ale wymaga ustawienia reżimu temperaturowego i prawidłowego obliczenia mocy grzejników.

Uproszczona wersja systemu jednorurowego nadaje się tylko do małego parterowego domu. W takim przypadku rura przechodzi bezpośrednio przez wszystkie grzejniki, bez zaworów regulujących temperaturę. W rezultacie pierwsze akumulatory wzdłuż chłodziwa okazują się znacznie gorętsze niż ostatnie.

W przypadku rozbudowanych systemów to okablowanie nie jest odpowiednie. w końcu chłodzenie chłodziwa będzie znaczące. Dla nich wykorzystują system jednorurowy Leningradka, w którym wspólna rura ma regulowane wyloty dla każdego grzejnika. W rezultacie chłodziwo w głównej rurze jest bardziej równomiernie rozprowadzane we wszystkich pomieszczeniach. Układ systemu jednorurowego w budynkach wielokondygnacyjnych dzieli się na poziomy i pionowy.

Okablowanie poziome

W przypadku okablowania poziomego prosta rura wznosi się na najwyższe piętro wzdłuż głównego pionu. Na każdym piętrze odchodzi od niego pozioma rura, przechodząca kolejno przez wszystkie baterie na tym piętrze.

Są one łączone w pion powrotny i kierowane z powrotem do kotła lub kotła. Krany kontrolujące temperaturę znajdują się na każdym piętrze, a krany Mayevsky'ego znajdują się na każdym grzejniku.Okablowanie poziome można wykonać zarówno przepływowo, jak i systemem Leningradka.

Okablowanie pionowe

W przypadku tego typu okablowania, gorący płyn chłodzący unosi się na najwyższą kondygnację lub na strych, a stamtąd przechodzi przez pionowe piony przez wszystkie kondygnacje do najniższej kondygnacji. Tam piony są połączone w linię powrotną. Istotną wadą tego systemu jest nierównomierne ogrzewanie na różnych piętrach, którego nie można regulować systemem przepływowym.

Wybór instalacji elektrycznej do domu prywatnego zależy głównie od jego układu. Przy dużej powierzchni każdego piętra i niewielkiej liczbie kondygnacji domu lepiej wybrać okablowanie pionowe, aby uzyskać bardziej równomierną temperaturę w każdym pomieszczeniu. Jeśli obszar jest niewielki, lepiej wybrać okablowanie poziome, ponieważ łatwiej jest go dostosować. Ponadto przy okablowaniu poziomym nie trzeba robić dodatkowych otworów w sufitach.

Wideo: jednorurowy system grzewczy

Zasada działania systemu z naturalnym obiegiem

Schemat ogrzewania prywatnego domu z naturalnym obiegiem jest popularny ze względu na następujące zalety:

• Łatwa instalacja i konserwacja.
• Nie ma potrzeby instalowania dodatkowego sprzętu.
• Niezależność energetyczna - podczas eksploatacji nie są wymagane żadne dodatkowe koszty energii elektrycznej. W przypadku przerwy w dostawie prądu system grzewczy nadal działa.

Zasada działania ogrzewania wody z wykorzystaniem cyrkulacji grawitacyjnej opiera się na prawach fizycznych. Po podgrzaniu gęstość i masa cieczy maleją, a po ochłodzeniu ciekłego medium parametry powracają do stanu pierwotnego.

Jednocześnie w systemie grzewczym praktycznie nie ma ciśnienia. W formułach ciepłowniczych stosunek ten wynosi 1 atm. na każde 10 m ciśnienia słupa wody. Z obliczeń instalacji grzewczej dwupiętrowego budynku wynika, że ​​ciśnienie hydrostatyczne nie przekracza 1 atm. w budynkach parterowych 0,5-0,7 atm.

Ponieważ ciecz zwiększa objętość po podgrzaniu, do naturalnego obiegu wymagany będzie zbiornik wyrównawczy. Woda przechodząca przez obwód wodny kotła jest podgrzewana, co prowadzi do wzrostu objętości. Zbiornik wyrównawczy musi znajdować się na dopływie chłodziwa, na samej górze systemu grzewczego. Zadaniem zbiornika buforowego jest kompensacja wzrostu objętości cieczy.

Samocyrkulacyjny system grzewczy może być stosowany w domach prywatnych, dzięki czemu możliwe są następujące połączenia:

• Podłączenie do ogrzewania podłogowego - wymaga zainstalowania pompy obiegowej, tylko na obiegu wodnym ułożonym w podłodze. Pozostała część systemu będzie nadal działać z naturalnym obiegiem. Po przerwie w dostawie prądu pomieszczenie będzie nadal ogrzewane za pomocą zainstalowanych grzejników.
• Praca z kotłem wodnym pośrednim - możliwość podłączenia do systemu z naturalnym obiegiem, bez konieczności podłączania urządzeń pompujących. W tym celu kocioł jest zainstalowany w górnej części systemu, tuż pod zbiornikiem wyrównawczym powietrza typu zamkniętego lub otwartego. Jeśli nie jest to możliwe, pompa jest instalowana bezpośrednio na zbiorniku magazynowym, dodatkowo instalując zawór zwrotny, aby uniknąć recyrkulacji chłodziwa.

W systemach z cyrkulacją grawitacyjną ruch chłodziwa odbywa się grawitacyjnie. Dzięki naturalnemu rozprężaniu podgrzana ciecz unosi się w górę sekcji rozpędzającej, a następnie pod spadkiem „spływa” rurami podłączonymi do grzejników z powrotem do kotła.

Rosnące temperatury

Kolejnym czynnikiem jest różnica między gęstością zimnej i gorącej wody. Zwracamy uwagę na następujący fakt - ogrzewanie z naturalną cyrkulacją jest typem samoregulującym. Tak więc, jeśli podwyższymy temperaturę wody grzewczej, to zmienia się jej przepływ i ciśnienie w obiegu staje się wyższe.

Silne podgrzanie cieczy w dużej mierze przyczynia się do szybszej cyrkulacji. Ale dzieje się tak tylko w zimnym pomieszczeniu: gdy temperatura powietrza w nich osiągnie określony punkt, baterie stygną znacznie wolniej.

Gęstość wody grzanej w kotle i wody już w kaloryferach jest prawie taka sama. Ciśnienie spadnie, szybki obieg wody zostanie zastąpiony mierzonym obiegiem wewnątrz systemu.

Gdy tylko temperatura w pomieszczeniach prywatnego domu spadnie ponownie do określonego poziomu, będzie to sygnał do zwiększenia ciśnienia. System podejmie próbę wyrównania warunków temperaturowych. Aby to zrobić, będziesz musiał ponownie uruchomić proces szybkiego obiegu. Stąd bierze się zdolność do samoregulacji.

W skrócie zasada jest następująca – jednorazowa zmiana temperatury i objętości wody pozwala uzyskać pożądaną moc grzewczą z akumulatorów do ogrzewania pomieszczeń.

Dzięki temu utrzymywane są komfortowe warunki temperaturowe.

Schemat działania

System podgrzewania wody obejmuje kocioł (podgrzewacz wody), rurociągi powrotne i zasilające, a także urządzenia grzewcze, zbiornik wyrównawczy i zawór bezpieczeństwa. Ciecz jest podgrzewana do pożądanej temperatury w kotle i unosi się do rurociągu zasilającego i pionów w wyniku rozprężania.

Stamtąd przechodzi do urządzeń grzewczych - akumulatorów i grzejników, do których oddaje część ciepła. Następnie rurociąg powrotny przesyła wodę do kotła, gdzie jest ponownie podgrzewana do żądanej temperatury. Cykl powtarza się tak długo, jak system działa.

Należy pamiętać, że rury poziome montuje się ze spadkiem w stosunku do ruchu czynnika roboczego.

Projektowanie ogrzewania z wymuszonym obiegiem

Szczegółowy schemat ogrzewania domu

Podstawowym zadaniem samodzielnej instalacji podgrzewania wody za pomocą pompy obiegowej jest sporządzenie prawidłowego schematu. Aby to zrobić, potrzebujesz planu domu, w którym zastosowano lokalizację rur, grzejników, zaworów i grup bezpieczeństwa.

Obliczanie systemu

Na etapie opracowywania schematów konieczne jest prawidłowe obliczenie parametrów pompy dla wymuszonego systemu ogrzewania prywatnego domu. Aby to zrobić, możesz użyć specjalnych programów lub samodzielnie wykonać obliczenia. Istnieje kilka prostych formuł, które pomogą wykonać obliczenia:

Gdzie Rn jest mocą znamionową pompy, kW, p jest gęstością chłodziwa, dla wody wskaźnik ten wynosi 0,998 g / cm³, Q jest natężeniem przepływu chłodziwa, l, N jest wymaganym ciśnieniem, m.

Przykładowy program obliczeniowy ogrzewania

Aby obliczyć wskaźnik ciśnienia w wymuszonym systemie ogrzewania domu, konieczne jest poznanie całkowitego oporu rurociągu i zaopatrzenia w ciepło jako całości. Niestety, zrobienie tego samemu jest prawie niemożliwe. Aby to zrobić, powinieneś użyć specjalnego oprogramowania.

Po obliczeniu rezystancji rurociągu w systemie podgrzewania wody z obiegiem można obliczyć wymagany wskaźnik ciśnienia za pomocą następującego wzoru:

Gdzie H to obliczona wysokość podnoszenia, m, R to opór rurociągu, L to długość największego prostego odcinka rurociągu, m, ZF to współczynnik, który zwykle jest równy 2,2.

Na podstawie uzyskanych wyników dobierany jest optymalny model pompy obiegowej.

Jeśli obliczone wskaźniki mocy pompy dla samodzielnie zainstalowanego systemu ogrzewania z wymuszonym obiegiem są duże, zaleca się zakup sparowanych modeli.

Instalacja ogrzewania z obiegiem

Przykład podtynkowej instalacji ogrzewania kolektora

Na podstawie obliczonych danych wybiera się rury o wymaganej średnicy i wybiera się dla nich zawory odcinające. Schemat nie pokazuje jednak sposobu montażu bagażnika. Rurociągi mogą być instalowane w sposób ukryty lub otwarty. Pierwszy zaleca się stosować tylko z pełnym zaufaniem do niezawodności całego systemu grzewczego prywatnego domku z wymuszonym obiegiem.

Należy pamiętać, że jakość komponentów systemu będzie zależeć od jego wydajności i wydajności. W szczególności dotyczy to materiału do produkcji rur i zaworów. Ponadto w przypadku dwururowego systemu ogrzewania z wymuszonym obiegiem zaleca się przestrzeganie porad profesjonalistów:

• Instalacja zasilania awaryjnego pompy cyrkulacyjnej w przypadku awarii zasilania;
• Używając płynu niezamarzającego jako chłodziwa, sprawdź jego zgodność z materiałami do produkcji rur, grzejników i kotła;
• Zgodnie z schematem ogrzewania domu z wymuszonym obiegiem kocioł powinien znajdować się w najniższym punkcie systemu;
• Oprócz mocy pompy konieczne jest obliczenie zbiornika wyrównawczego.

Technologia instalacji ogrzewania typu cyrkulacyjnego nie różni się od standardowej

Ważne jest, aby wziąć pod uwagę cechy domu konturowego - materiał do wykonania ścian, jego utratę ciepła. Ten ostatni wpływa bezpośrednio na moc całego systemu.

Analiza parametrów systemów grzewczych z wymuszonym obiegiem pomoże sformułować obiektywną opinię na ten temat:

Co to jest

Jeżeli system z wymuszonym obiegiem wymaga spadku ciśnienia wywołanego przez pompę obiegową lub zapewnionego przez podłączenie do sieci grzewczej, to obraz jest inny. Ogrzewanie przez cyrkulację naturalną wykorzystuje prosty efekt fizyczny - rozszerzanie się cieczy po podgrzaniu.

Jeśli odrzucimy techniczne subtelności, podstawowy schemat pracy wygląda następująco:

• Kocioł podgrzewa określoną ilość wody. Tak więc, oczywiście, rozszerza się i ze względu na mniejszą gęstość jest przemieszczany w górę przez zimniejszą masę chłodziwa.
• Podnosząc się do najwyższego punktu instalacji grzewczej, woda stopniowo schładzając się grawitacyjnie zatacza krąg przez instalację grzewczą i powraca do kotła. Jednocześnie oddaje ciepło do grzałek i zanim znajdzie się ponownie na wymienniku ciepła, ma większą gęstość niż na początku. Następnie cykl się powtarza.

Przydatne: oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby włączyć pompę obiegową do obwodu. W trybie normalnym zapewni szybszy obieg wody i równomierne ogrzewanie, a przy braku prądu system grzewczy będzie pracował z cyrkulacją naturalną.

Praca pompy w naturalnym układzie cyrkulacyjnym.

Zdjęcie pokazuje, jak rozwiązany jest problem interakcji między pompą a naturalnym układem cyrkulacyjnym. Gdy pompa pracuje, zawór zwrotny jest aktywowany i cała woda przepływa przez pompę. Warto go wyłączyć - zawór otwiera się, a woda krąży grubszą rurą na skutek rozszerzalności cieplnej.

Kocioł do systemów grawitacyjnych

Ponieważ takie schematy są potrzebne głównie dla urządzenia niezależnego od elektryczności, kotły muszą również działać bez użycia energii elektrycznej. Mogą to być dowolne jednostki niezautomatyzowane, z wyjątkiem peletowych i elektrycznych.

Najczęściej kotły na paliwo stałe pracują w systemach z naturalnym obiegiem. Są dobre dla każdego, ale w wielu modelach paliwo szybko się wypala. A jeśli za oknem są silne mrozy, a dom nie jest wystarczająco izolowany, to aby utrzymać akceptowalną temperaturę w nocy, trzeba wstać i wyrzucić paliwo. Szczególnie ta sytuacja jest często spotykana w przypadku ogrzewania drewna opałowego. Wyjściem jest zakup kotła długo palącego się (oczywiście nielotnego). Na przykład w litewskich kotłach na paliwo stałe Stropuva, ​​w określonych warunkach drewno opałowe pali się do 30 godzin, a węgiel (antracyt) do kilku dni. Nieco gorsze są specyfikacje dla kotłów Candle: minimalny czas spalania drewna opałowego wynosi 7 godzin, węgla - 34 godziny. Są kotły bez automatyki i pomp oraz niemiecka firma Buderus, czeski Viadrus i polsko-ukraiński Wikchlach, a także rosyjscy producenci: Energiya, Ogonyok.

Nielotny kocioł o długim spalaniu Stropuva

Istnieją rosyjskie kotły nielotne opalane gazem, na przykład Conord. które są produkowane w Rostowie nad Donem. Mogą być stosowane w systemach z naturalnym obiegiem. Ta sama fabryka produkuje niezależne energetycznie kotły uniwersalne „Don”, które nadają się również do pracy bez prądu. Podłogowe kotły gazowe włoskiej firmy Bertta - model Novella Autonom i niektóre inne jednostki europejskich i azjatyckich producentów pracują w systemach z naturalnym obiegiem.

Drugim sposobem, który pomoże wydłużyć czas między paleniskami, jest zwiększenie bezwładności systemu. W tym celu zainstalowane są akumulatory ciepła (TA). Dobrze współpracują z kotłami na paliwo stałe, które nie mają możliwości regulacji intensywności spalania: nadmiar ciepła jest odprowadzany do akumulatora ciepła, w którym energia jest gromadzona i zużywana w miarę ochładzania się chłodziwa w układzie głównym. Połączenie takiego urządzenia ma swoją własną charakterystykę: musi być umieszczone na dole rurociągu zasilającego. Co więcej, dla efektywnego odbioru ciepła i normalnej pracy - jak najbliżej kotła. Jednak w przypadku systemów grawitacyjnych to rozwiązanie nie jest najlepsze. Dość powoli osiągają normalny tryb cyrkulacji, ale są samoregulujące: im zimniej w pomieszczeniu, tym bardziej chłodziwo się ochładza, przechodząc przez grzejniki. Im większa różnica temperatur, tym większa różnica gęstości i tym szybciej płynie chłodziwo. Zainstalowany TA sprawia, że ​​ogrzewanie jest bardziej bezwładne, a przyspieszenie wymaga znacznie więcej czasu i paliwa. To prawda, a ciepło wydziela się dłużej. Ogólnie rzecz biorąc, to zależy od Ciebie.

Aby ustabilizować temperaturę w systemie, zainstalowany jest akumulator termiczny.

W przybliżeniu te same problemy z ogrzewaniem pieca z naturalnym obiegiem. Tutaj sam zestaw pieców pełni rolę akumulatora ciepła, a do przyspieszenia systemu potrzeba również dużej ilości energii (paliwa). Ale w przypadku stosowania TA zwykle można go wykluczyć, a w przypadku pieca jest to nierealne.

Z praw fizyki

Załóżmy, że w grzejnikach i kotle temperatura cieczy zmienia się skokowo wzdłuż osi środkowych: górne części zawierają gorącą ciecz, a dolne części zawierają zimną ciecz.

Ciepła woda ma mniejszą gęstość, co zmniejsza jej wagę w porównaniu z zimną wodą. W efekcie system grzewczy składa się z dwóch połączonych ze sobą naczyń połączonych, w których ciecz przemieszcza się od góry do dołu.

Wysoka kolumna utworzona ze schłodzonej wody o dużym ciężarze, po dotarciu do grzejników wypycha niską kolumnę. W rezultacie gorący płyn jest wypychany i następuje cyrkulacja.

Rodzaje systemów grzewczych z obiegiem grawitacyjnym

Pomimo prostej konstrukcji systemu podgrzewania wody z samodzielnym obiegiem chłodziwa istnieją co najmniej cztery popularne schematy instalacji. Wybór typu okablowania uzależniony jest od charakterystyki samego budynku oraz oczekiwanej wydajności.

Aby określić, który schemat będzie działał, w każdym indywidualnym przypadku należy wykonać obliczenia hydrauliczne systemu, wziąć pod uwagę charakterystykę jednostki grzewczej, obliczyć średnicę rury itp. Możesz potrzebować pomocy profesjonalisty podczas wykonywania obliczeń.

Zamknięty system z cyrkulacją grawitacyjną

W krajach UE wśród innych rozwiązań największą popularnością cieszą się systemy zamknięte. W Federacji Rosyjskiej schemat nie był jeszcze szeroko stosowany. Zasady działania zamkniętego systemu podgrzewania wody z obiegiem bezpompowym są następujące:

• Po podgrzaniu chłodziwo rozszerza się, woda jest wypierana z obiegu grzewczego.
• Pod ciśnieniem ciecz wpływa do zamkniętego membranowego zbiornika wyrównawczego. Konstrukcja pojemnika to wnęka podzielona membraną na dwie części. Połowa zbiornika jest wypełniona gazem (większość modeli wykorzystuje azot).Druga część pozostaje pusta do napełnienia płynem chłodzącym.
• Gdy ciecz jest podgrzewana, powstaje ciśnienie wystarczające do przepchnięcia przez membranę i sprężenia azotu. Po schłodzeniu następuje proces odwrotny, a gaz wyciska wodę ze zbiornika.

W przeciwnym razie systemy typu zamkniętego działają jak inne systemy ogrzewania z naturalnym obiegiem. Jako wady można wyróżnić zależność od objętości zbiornika wyrównawczego. W pomieszczeniach o dużej ogrzewanej powierzchni konieczne będzie zainstalowanie pojemnego pojemnika, co nie zawsze jest wskazane.

Otwarty system z cyrkulacją grawitacyjną

System ogrzewania typu otwartego różni się od poprzedniego typu tylko konstrukcją zbiornika wyrównawczego. Ten schemat był najczęściej stosowany w starych budynkach. Zaletą systemu otwartego jest możliwość samodzielnego wykonania pojemników z improwizowanych materiałów. Zbiornik ma zazwyczaj skromne wymiary i montowany jest na dachu lub pod stropem salonu.

Główną wadą konstrukcji otwartych jest wnikanie powietrza do rur i grzejników, co prowadzi do zwiększonej korozji i szybkiej awarii elementów grzejnych. Przewietrzanie systemu jest również częstym „gościem” w obwodach otwartych. Dlatego grzejniki są instalowane pod kątem, dźwigi Mayevsky są wymagane do odpowietrzania.

System jednorurowy z samocyrkulacją

To rozwiązanie ma kilka zalet:

1. Nie ma sparowanego rurociągu pod sufitem i nad poziomem podłogi.
2. Oszczędź pieniądze na instalacji systemu.

Wady takiego rozwiązania są oczywiste. Moc grzewcza grzejników i intensywność ich grzania maleje wraz z odległością od kotła. Jak pokazuje praktyka, jednorurowy system ogrzewania dwupiętrowego domu z naturalną cyrkulacją, nawet jeśli przestrzegane są wszystkie zbocza i wybrana jest prawidłowa średnica rury, jest często przerabiany (poprzez zainstalowanie sprzętu pompującego).

System dwururowy z samocyrkulacją

Dwururowy system grzewczy w prywatnym domu z naturalnym obiegiem ma następujące cechy konstrukcyjne:

1. Zasilanie i powrót przez oddzielne rury.
2. Rura zasilająca jest podłączona do każdego grzejnika przez wlot.
3. Bateria jest podłączona do linii powrotnej za pomocą drugiego eyelinera.

W rezultacie system dwururowego grzejnika ma następujące zalety:

1. Równomierny rozkład ciepła.
2. Nie ma potrzeby dodawania sekcji grzejnika dla lepszego rozgrzania.
3. Łatwiejsza regulacja systemu.
4. Średnica obwodu wodnego jest co najmniej o jeden rozmiar mniejsza niż w schematach jednorurowych.
5. Brak ścisłych zasad instalacji systemu dwururowego. Dopuszczalne są niewielkie odchylenia dotyczące zboczy.

Główną zaletą dwururowego systemu grzewczego z dolnym i górnym okablowaniem jest prostota, a jednocześnie wydajność konstrukcji, która pozwala zniwelować błędy popełnione w obliczeniach lub podczas prac instalacyjnych.

Obliczanie mocy

Efektywna moc cieplna kotła obliczana jest w taki sam sposób jak we wszystkich innych przypadkach.

Według obszaru

Najprostszym sposobem jest obliczenie zalecane przez SNiP dla powierzchni pomieszczenia. 1 kW mocy cieplnej powinien przypadać na 10 m2 powierzchni pomieszczenia. Dla regionów południowych przyjmuje się współczynnik 0,7 - 0,9, dla środkowej strefy kraju - 1,2 - 1,3, dla regionów Dalekiej Północy - 1,5-2,0.

Jak każde przybliżone obliczenie, ta metoda pomija wiele czynników:

• Wysokości sufitów. Wszędzie daleko mu do standardowego 2,5 metra.
• Ciepło wycieka przez otwory.
• Lokalizacja pomieszczenia w domu lub przy ścianach zewnętrznych.

Wszystkie metody obliczeniowe dają duże błędy, więc moc cieplna jest zwykle uwzględniana w projekcie z pewnym marginesem.

Objętościowo, z uwzględnieniem dodatkowych czynników

Dokładniejszy obraz da inną metodę obliczeń.

• Za podstawę przyjęto moc cieplną 40 watów na metr sześcienny objętości powietrza w pomieszczeniu.
• W tym przypadku obowiązują również współczynniki regionalne.
• Każde okno o standardowym rozmiarze dodaje 100 watów do naszych obliczeń. Każde drzwi to 200.
• Usytuowanie pomieszczenia w pobliżu ściany zewnętrznej da, w zależności od jego grubości i materiału, współczynnik 1,1 - 1,3.
• Prywatny dom, w którym dolna i górna część nie są ciepłymi sąsiednimi mieszkaniami, ale ulicą, oblicza się ze współczynnikiem 1,5.

Jednak: i to obliczenie będzie BARDZO przybliżone. Dość powiedzieć, że w prywatnych domach zbudowanych przy użyciu energooszczędnych technologii projekt obejmuje moc grzewczą 50-60 watów na metr kwadratowy. Zbyt dużo zależy od wycieku ciepła przez ściany i sufity.

Zalety instalacji systemu dwururowego

Projektując ogrzewanie wody z wymuszonym obiegiem dla prywatnego domu, wybierają, w oparciu o możliwości materialne właściciela, schemat jednorurowy lub dwururowy. System jednorurowy jest tańszy, łatwiejszy w montażu, a system dwururowy jest bardziej wydajny w działaniu. Podczas instalowania poziomego dwururowego systemu grzewczego możliwe są trzy schematy układania rurociągów: ślepy zaułek, skojarzony i kolektor.

Trzy schematy urządzenia poziomego dwururowego systemu grzewczego w prywatnym domu: A) ślepy zaułek; B) zdanie; B) kolektor (belka)

Od razu zauważamy, że to ostatnie, czyli układ rur kolektora, ma największą wydajność. Jednak jego wykonanie zwiększa zużycie materiałów, a także złożoność prac instalacyjnych.