- Vrste prisilnega kroženja toplotnega nosilca pri ogrevanju
- Sistemi z umetno indukcijo gibanja hladilne tekočine
- splošne informacije
- Osnovni trenutki
- Samoregulacija
- Stopnja cirkulacije
- Načini kroženja vode v ogrevalnih sistemih
- Naravno kroženje hladilne tekočine
- Prisilno kroženje hladilne tekočine
- Dvocevni sistem s spodnjim ožičenjem
- Prednosti in slabosti dvocevnega sistema s spodnjim ožičenjem
- Značilnosti montaže dvocevnega sistema s spodnjim ožičenjem
- Razlika med enocevnimi in dvocevnimi sistemi
- Značilnosti enocevnega ožičenja
- 2 Zahteve za ureditev in delovanje
- Gravitacijsko kroženje
- splošne informacije
- Osnovni trenutki
- Samoregulacija
- Stopnja cirkulacije
- Razvrstitev sistemov za ogrevanje vode glede na načelo delovanja
- Z naravno cirkulacijo
- Tokokrog s prisilno cirkulacijo
- Načini montaže
- Kolektorsko ogrevanje
- Enocevni ogrevalni sistem izračunamo sami
- Kako pravilno namestiti ogrevanje
- Teoretična podkev - kako deluje gravitacija
Vrste prisilnega kroženja toplotnega nosilca pri ogrevanju
Uporaba ogrevalnih shem s prisilno cirkulacijo v dvonadstropnih hišah se uporablja zaradi dolžine sistemskih vodov (več kot 30 m). Ta metoda se izvaja z uporabo obtočne črpalke, ki črpa tekočino vezja.Montira se na vhodu v grelec, kjer je temperatura hladilne tekočine najnižja.
Pri zaprtem krogu stopnja tlaka, ki ga razvije črpalka, ni odvisna od števila nadstropij in površine stavbe. Hitrost vodnega toka postane večja, zato se pri prehodu skozi cevovode hladilna tekočina ne ohladi veliko. To prispeva k bolj enakomerni porazdelitvi toplote po sistemu in uporabi toplotnega generatorja v varčnem načinu.
Ekspanzijski rezervoar se lahko nahaja ne le na najvišji točki sistema, ampak tudi v bližini kotla. Da bi izpopolnili vezje, so oblikovalci vanj uvedli pospeševalni kolektor. Zdaj, če pride do izpada električne energije in kasnejše zaustavitve črpalke, bo sistem še naprej deloval v konvekcijskem načinu.
- z eno cevjo
- dva;
- zbiralec.
Vsako lahko montirate sami ali povabite strokovnjake.
Različica sheme z eno cevjo
Na vhodu akumulatorja so nameščeni tudi zaporni ventili, ki služijo za uravnavanje temperature v prostoru in nujni pri zamenjavi opreme. Na vrhu radiatorja je nameščen ventil za odzračevanje.
Akumulatorski ventil
Za povečanje enakomerne porazdelitve toplote so radiatorji nameščeni vzdolž obvodne linije. Če te sheme ne uporabljate, boste morali izbrati baterije različnih zmogljivosti, pri čemer upoštevate izgubo toplotnega nosilca, to je, dlje kot je kotel, več odsekov.
Uporaba zapornih ventilov je neobvezna, vendar se brez njih zmanjša manevriranje celotnega ogrevalnega sistema. Po potrebi ne boste mogli odklopiti drugega ali prvega nadstropja iz omrežja, da bi prihranili gorivo.
Da bi se izognili neenakomerni porazdelitvi toplotnega nosilca, se uporabljajo sheme z dvema cevma.
- slepa ulica;
- mimogrede;
- zbiralec.
Možnosti za slepe in prehodne sheme
Povezana možnost omogoča enostavno nadzorovanje stopnje toplote, vendar je treba povečati dolžino cevovoda.
Kolektorsko vezje je priznano kot najučinkovitejše, kar vam omogoča, da do vsakega radiatorja pripeljete ločeno cev. Toplota se enakomerno porazdeli. Obstaja en minus - visoki stroški opreme, saj se količina potrošnega materiala povečuje.
Shema horizontalnega ogrevanja kolektorja
Obstajajo tudi navpične možnosti za dovajanje toplotnega nosilca, ki jih najdemo s spodnjim in zgornjim ožičenjem. V prvem primeru odtok z dovodom toplotnega nosilca poteka skozi tla, v drugem se dvižni vod dvigne od kotla na podstrešje, kjer so cevi speljane do grelnih elementov.
Navpična postavitev
Dvonadstropne hiše imajo lahko zelo različno površino, ki sega od nekaj deset do sto kvadratnih metrov. Razlikujejo se tudi po lokaciji prostorov, prisotnosti gospodarskih poslopij in ogrevanih verand, položaju do kardinalnih točk. Če se osredotočite na te in številne druge dejavnike, se morate odločiti za naravno ali prisilno kroženje hladilne tekočine.
Preprosta shema za kroženje hladilne tekočine v zasebni hiši z ogrevalnim sistemom z naravno cirkulacijo.
Ogrevalne sheme z naravnim kroženjem hladilne tekočine odlikuje njihova preprostost. Tu se hladilna tekočina premika po ceveh samostojno, brez pomoči obtočne črpalke - pod vplivom toplote se dvigne, vstopi v cevi, se porazdeli po radiatorjih, se ohladi in vstopi v povratno cev, da se vrne nazaj. do kotla. To pomeni, da se hladilna tekočina premika z gravitacijo, pri čemer upošteva zakone fizike.
Shema zaprtega dvocevnega ogrevalnega sistema dvonadstropne hiše s prisilno cirkulacijo
- Bolj enakomerno ogrevanje celotnega gospodinjstva;
- Bistveno daljši vodoravni odseki (odvisno od moči uporabljene črpalke lahko doseže več sto metrov);
- Možnost učinkovitejše povezave radiatorjev (na primer diagonalno);
- Možnost vgradnje dodatnih okov in upogibov brez nevarnosti padca tlaka pod minimalno mejo.
Tako je v sodobnih dvonadstropnih hišah najbolje uporabiti ogrevalne sisteme s prisilno cirkulacijo. Možna je tudi namestitev obvoda, ki vam bo pomagal izbrati med prisilno ali naravno cirkulacijo, da izberete najbolj optimalno možnost. Odločimo se za prisilne sisteme, ki so učinkovitejši.
Prisilna cirkulacija ima nekaj pomanjkljivosti - to je potreba po nakupu obtočne črpalke in povečana raven hrupa, povezana z njenim delovanjem.
Sistemi z umetno indukcijo gibanja hladilne tekočine
Sheme odprtega ogrevalnega sistema s črpalko v vsakem primeru pomenijo uporabo ustrezne naprave. To vam omogoča, da povečate hitrost gibanja tekočine in zmanjšate čas za ogrevanje hiše. Pretok hladilne tekočine se v tem primeru premika s hitrostjo približno 0,7 m/s, zato postane prenos toplote učinkovitejši in vsi odseki sistema za oskrbo s toploto se ogrevajo enako.
Pri namestitvi ogrevalnega sistema odprtega tipa s črpalko je treba upoštevati več značilnosti:
- Prisotnost vgrajene obtočne črpalke zahteva povezavo z napajalnim sistemom. Za nemoteno delovanje med izpadom električne energije v sili je priporočljivo namestiti črpalko na obvod.
- Črpalna oprema mora biti nameščena na povratni cevi pred vhodom v kotel, na razdalji do 1,5 metra od njega.
- Črpalka se zaleti v cevovod ob upoštevanju smeri gibanja hladilne tekočine.
splošne informacije
Osnovni trenutki
Zaradi odsotnosti obtočne črpalke in na splošno gibljivih elementov ter zaprtega kroga, v katerem je količina suspenzij in mineralnih soli končna, je življenjska doba tovrstnega ogrevalnega sistema zelo dolga. Pri uporabi pocinkanih ali polimernih cevi in bimetalnih radiatorjev - vsaj pol stoletja.
Naravna cirkulacija ogrevanja pomeni dokaj majhen padec tlaka. Cevi in grelne naprave neizogibno zagotavljajo določen upor proti gibanju hladilne tekočine. Zato je priporočeni radij ogrevalnega sistema, ki nas zanima, ocenjen na približno 30 metrov. Jasno je, da to ne pomeni, da bo s polmerom 32 metrov voda zamrznila - meja je precej poljubna.
Inercija sistema bo precej velika. Od vžiga ali zagona kotla do stabilizacije temperature v vseh ogrevanih prostorih lahko preteče nekaj ur. Razlogi so jasni: kotel bo moral ogreti toplotni izmenjevalnik in šele nato bo voda začela krožiti, in to precej počasi.
Vsi vodoravni odseki cevovodov so izdelani z obveznim naklonom v smeri gibanja vode. Zagotovil bo prosto gibanje hladilne vode z gravitacijo z minimalnim uporom.
Nič manj pomembno - v tem primeru bodo vsi zračni čepi iztisnjeni na zgornjo točko ogrevalnega sistema, kjer je nameščen ekspanzijski rezervoar - zaprt, z zračnikom ali odprt.
Ves zrak se bo zbral na vrhu.
Samoregulacija
Ogrevanje doma z naravno cirkulacijo je samoregulacijski sistem. Čim hladneje je v hiši, tem hitreje kroži hladilna tekočina. Kako deluje?
Dejstvo je, da je cirkulacijski tlak odvisen od:
Razlike v višini med kotlom in spodnjim grelnikom. Nižje kot je kotel glede na spodnji radiator, hitreje se bo voda gravitacijsko prelivala vanj. Načelo komuniciranja plovil, se spomnite? Ta parameter je med delovanjem ogrevalnega sistema stabilen in nespremenjen.
Diagram jasno prikazuje načelo delovanja ogrevanja.
S padcem temperature hladilne tekočine se njegova gostota poveča in začne hitro izpodrivati segreto vodo iz spodnjega dela krogotoka.
Stopnja cirkulacije
Poleg tlaka bodo hitrost kroženja hladilne tekočine določili številni drugi dejavniki.
- Premer cevi za ožičenje. Manjši kot je notranji del cevi, večji je upor, ki bo zagotovil gibanju tekočine v njej. Zato se za ožičenje v primeru naravne cirkulacije vzamejo cevi z namerno prevelikim premerom - DN32 - DN40.
- Material cevi. Jeklo (predvsem korodirano in prekrito z usedlinami) se upira pretoku večkrat bolj kot na primer polipropilenska cev enakega preseka.
- Število in polmer zavojev. Zato je glavno ožičenje najbolje narediti čim bolj naravnost.
- Prisotnost, število in vrsta ventilov, različnih zadrževalnih podložk in prehodov premera cevi.
Vsak ventil, vsak ovinek povzroči padec tlaka.
Prav zaradi obilice spremenljivk je natančen izračun ogrevalnega sistema z naravno cirkulacijo izjemno redek in daje zelo približne rezultate. V praksi je dovolj, da uporabite že podana priporočila.
Načini kroženja vode v ogrevalnih sistemih
Gibanje tekočine vzdolž zaprtega kroga (kontur) se lahko zgodi v naravnem ali prisilnem načinu. Voda, ki jo ogreva kotel za ogrevanje, hiti v baterije. Ta del ogrevalnega kroga se imenuje naprej hod (tok). Ko je v baterijah, se hladilno sredstvo ohladi in se pošlje nazaj v kotel za ogrevanje. Ta interval zaprte poti se imenuje povratni (tok). Za pospešitev kroženja hladilne tekočine vzdolž tokokroga se uporabljajo posebne obtočne črpalke, vrezane v cevovod na "povratku". Proizvajajo se modeli ogrevalnih kotlov, katerih zasnova predvideva prisotnost takšne črpalke.
Naravno kroženje hladilne tekočine
Z naravnim kroženjem gibanje vode v sistemu poteka gravitacijsko. To je mogoče zaradi fizičnega učinka, ki se pojavi, ko se spremeni gostota vode. Topla voda ima manjšo gostoto. Tekočina, ki gre v obratni smeri, ima veliko gostoto in zato zlahka izpodrine vodo, ki se je že segrela v kotlu. Vroča hladilna tekočina hiti navzgor po dvižnem vodu in se nato porazdeli vzdolž vodoravnih črt, narisanih pod rahlim naklonom največ 3-5 stopinj. Prisotnost naklona in omogoča gibanje tekočine skozi cevi z gravitacijo.
Shema ogrevanja, ki temelji na naravnem kroženju hladilne tekočine, je najpreprostejša, zato jo je enostavno izvesti v praksi. Poleg tega v tem primeru niso potrebne nobene druge komunikacije. Vendar je ta možnost primerna samo za zasebne hiše majhnega območja, saj je dolžina vezja omejena na 30 metrov. Pomanjkljivosti vključujejo potrebo po namestitvi cevi večjega premera, pa tudi nizek tlak v sistemu.
Prisilno kroženje hladilne tekočine
V avtonomnih ogrevalnih sistemih s prisilnim kroženjem vode (hladilne tekočine) v zaprtem krogu je obtočna črpalka obvezna, ki zagotavlja pospešen pretok ogrete vode v baterije in ohlajene vode v grelnik. Gibanje vode je možno zaradi razlike v tlaku, ki nastane med neposrednim in povratnim tokom hladilne tekočine.
Pri namestitvi tega sistema ni potrebno upoštevati naklona cevovoda. To je prednost, pomembna pomanjkljivost pa je energetska odvisnost takega ogrevalnega sistema. Zato mora biti v primeru izpada električne energije v zasebni hiši generator (mini elektrarna), ki bo zagotovil delovanje ogrevalnega sistema v sili.
Shema s prisilnim kroženjem vode kot toplotnega nosilca se lahko uporablja pri vgradnji ogrevanja v hišo katere koli velikosti. V tem primeru je izbrana črpalka ustrezne moči in je zagotovljeno njeno neprekinjeno napajanje.
Dvocevni sistem s spodnjim ožičenjem
Nato bomo razmislili o dvocevnih sistemih, ki jih odlikuje dejstvo, da zagotavljajo enakomerno porazdelitev toplote tudi v največjih gospodinjstvih z veliko sobami. Dvocevni sistem se uporablja za ogrevanje večnadstropnih stavb, v katerih je veliko stanovanj in nestanovanjskih prostorov - tukaj takšna shema deluje odlično. Upoštevali bomo sheme za zasebne hiše.
Dvocevni ogrevalni sistem s spodnjim ožičenjem.
Dvocevni ogrevalni sistem je sestavljen iz dovodnih in povratnih cevi. Med njimi so nameščeni radiatorji - dovod radiatorja je priključen na dovodno cev, izhod pa na povratno cev. Kaj daje?
- Enakomerna porazdelitev toplote po vseh prostorih.
- Možnost regulacije sobne temperature s popolnim ali delnim izklopom posameznih radiatorjev.
- Možnost ogrevanja večnadstropnih zasebnih hiš.
Obstajata dve glavni vrsti dvocevnih sistemov - s spodnjim in zgornjim ožičenjem. Za začetek bomo razmislili o dvocevnem sistemu s spodnjim ožičenjem.
Spodnje ožičenje se uporablja v številnih zasebnih domovih, saj vam omogoča, da je ogrevanje manj vidno. Dovodna in povratna cevi potekata tu ena poleg druge, pod radiatorji ali celo v tleh. Zrak se odvaja skozi posebne pipe Mayevsky. Ogrevalne sheme v zasebni hiši iz polipropilena najpogosteje predvidevajo prav takšno ožičenje.
Prednosti in slabosti dvocevnega sistema s spodnjim ožičenjem
Pri vgradnji ogrevanja z nižjo napeljavo lahko cevi skrijemo v tla.
Poglejmo, kakšne pozitivne lastnosti imajo dvocevni sistemi s spodnjim ožičenjem.
- Možnost maskiranja cevi.
- Možnost uporabe radiatorjev s spodnjim priključkom - to nekoliko poenostavi namestitev.
- Izgube toplote so minimalne.
Možnost, da vsaj delno naredimo ogrevanje manj vidno, pritegne marsikoga. V primeru spodnjega ožičenja dobimo dve vzporedni cevi, ki potekata poravnano s tlemi. Po želji jih je mogoče spraviti pod tla, kar zagotavlja to možnost že v fazi načrtovanja ogrevalnega sistema in razvoja projekta za gradnjo zasebne hiše.
Če uporabljate radiatorje s spodnjim priključkom, je mogoče skoraj popolnoma skriti vse cevi v tleh - radiatorji so tukaj povezani s posebnimi vozlišči.
Slabosti pa so potreba po rednem ročnem odstranjevanju zraka in potreba po uporabi obtočne črpalke.
Značilnosti montaže dvocevnega sistema s spodnjim ožičenjem
Plastični pritrdilni elementi za ogrevalne cevi različnih premerov.
Za montažo ogrevalnega sistema po tej shemi je potrebno položiti dovodne in povratne cevi okoli hiše. Za te namene so v prodaji posebni plastični pritrdilni elementi. Če se uporabljajo radiatorji s stranskim priključkom, naredimo pipo od dovodne cevi do zgornje stranske luknje, hladilno tekočino pa odpeljemo skozi spodnjo stransko luknjo in jo usmerimo v povratno cev. Ob vsakem radiatorju postavimo zračnike. Kotel v tej shemi je nameščen na najnižji točki.
Uporablja diagonalno povezavo radiatorjev, kar poveča njihov prenos toplote. Spodnji priključek radiatorjev zmanjša toplotno moč.
Takšna shema je najpogosteje zaprta z uporabo zaprte ekspanzijske posode. Tlak v sistemu se ustvari s pomočjo obtočne črpalke. Če morate ogreti dvonadstropno zasebno hišo, položimo cevi v zgornje in spodnje nadstropje, po katerem ustvarimo vzporedno povezavo obeh nadstropij z ogrevalnim kotlom.
Razlika med enocevnimi in dvocevnimi sistemi
Sistemi za ogrevanje vode so razdeljeni na dve glavni vrsti - to so enocevni in dvocevni. Razlika med temi shemami je v načinu priključitve baterij za prenos toplote na glavno.
Enocevni toplovod je zaprt krogotok. Cev je položen od ogrevalne enote, radiatorji so nanjo povezani zaporedno in vodijo nazaj do kotla.
Ogrevanje z eno linijo je preprosto nameščeno in nima velikega števila komponent, zato lahko znatno prihranite pri namestitvi.
Enocevni ogrevalni krogi z naravnim gibanjem hladilne tekočine so primerni samo z zgornjim ožičenjem.Značilna značilnost - v shemah so dvižne cevi dovodnega voda, vendar ni dvižnih vodov za povratek
Premikanje hladilne tekočine dvocevnega ogrevanja poteka po dveh avtocestah. Prvi služi za dovajanje vroče hladilne tekočine iz grelne naprave v tokokroge za odvajanje toplote, drugi pa za odvajanje ohlajene vode v kotel.
Ogrevalne baterije so povezane vzporedno - ogrevana tekočina vstopi v vsako od njih neposredno iz napajalnega kroga, zato ima skoraj enako temperaturo.
V radiatorju hladilna tekočina oddaja energijo in se ohladi v izhodni krog - "povratek". Takšna shema zahteva dvakrat večje število armatur, cevi in fitingov, vendar vam omogoča, da uredite zapletene razvejane strukture in zmanjšate stroške ogrevanja z individualno nastavitvijo radiatorjev.
Dvocevni sistem učinkovito ogreva velike površine in večnadstropne zgradbe. V nizkih (1-2 nadstropjih) hišah s površino manj kot 150 m² je bolj smiselno urediti enocevno oskrbo s toploto tako z estetskega kot z ekonomskega vidika.
Dvocevna shema za priključitev radiatorjev ni postala razširjena v individualni oskrbi s toploto zasebnih hiš, saj jo je težje namestiti in vzdrževati. Poleg tega dvojno število cevi izgleda neestetično
Značilnosti enocevnega ožičenja
Namestitev vseh podrobnosti sistema znotraj hiše je precej preprosta. V tem primeru se začne od točke oskrbe z vodo in konča pri ogrevalni opremi. Diagonalna povezava je najučinkovitejša, zato jo izberemo pogosteje. V zgradbi je treba namestiti ekspanzijsko posodo.
Obstaja tudi enostavnejša možnost, ki jo je enostavno izvesti sami.V tem primeru je treba vrata postaviti na stopnišče. To bo izoliralo tla drug od drugega. Ta možnost je precej učinkovita, čeprav ni zelo estetska.
Nasvet! Pred ožičenjem je treba preučiti različne sheme. Potem se bo veliko lažje odločiti za izbiro sistema.
2 Zahteve za ureditev in delovanje
Glede na oblikovne značilnosti so dvocevne naprave nekoliko bolj zapletene in dražje. Toda to je upravičeno z nekaterimi plusi, ki pokrivajo pomanjkljivosti enocevne različice. Voda se segreje na enotno temperaturo, nato pa hkrati teče do vseh naprav. Po drugi strani se ohlajena hladilna tekočina vrača skozi povratno cev in ne prehaja skozi naslednji radiator.
Pri opremljanju odprtega ogrevalnega sistema s črpalko in ekspanzijsko posodo je treba izpostaviti več pravil in zahtev za prihodnje delo. so naslednji:
- 1. V fazi namestitve mora biti kotel pritrjen na najnižji točki linije, ekspanzijski rezervoar pa na najvišji.
- 2. V idealnem primeru bi moral biti kotel nameščen na podstrešju. V hladnem obdobju je treba rezervoar in dovodni dvižni vod izolirati.
- 3. Pri polaganju avtoceste se je treba izogibati velikemu številu zavojev, povezovalnih in oblikovanih elementov.
- 4. V gravitacijskih sistemih se kroženje hladilne tekočine izvaja pri nizki hitrosti - ne več kot 0,1-0,3 m na sekundo. Zaradi tega je treba vodo postopoma segrevati, izogibati se vrenju. V nasprotnem primeru se bo življenjska doba cevi znatno zmanjšala.
- 5. Če ogrevalni sistem v hladni sezoni ne deluje, je bolje izprazniti hladilno tekočino. Ta pristop bo preprečil prezgodnje poškodbe cevi, radiatorjev in kotla.
- 6.Ko se tekočina izprazni, je treba spremljati količino hladilne tekočine v ekspanzijski posodi in jo obnoviti. Če tega ne storite, se bo povečala nevarnost zračnih žepov, kar bo zmanjšalo učinkovitost radiatorjev.
- 7. Najboljša možnost za hladilno tekočino je voda. Dejstvo je, da antifriz v svoji sestavi vsebuje strupene snovi, ki lahko pri interakciji z ozračjem škodujejo zdravju ljudi. To vrsto tekočine je mogoče uporabiti, kadar hladilne tekočine v hladnem obdobju ni mogoče izprazniti.
Trenutni standardi oblikovanja so urejeni s številko SNiP 2.04.01-85. V tokokrogih z gravitacijskim kroženjem tekočine je premer odseka cevi bistveno večji kot v sistemih s črpalko.
Gravitacijsko kroženje
V sistemih, kjer hladilna tekočina kroži naravno, ni mehanizmov, ki bi spodbujali gibanje tekočine. Postopek se izvaja zaradi širjenja segrete hladilne tekočine. Da bi ta vrsta sheme učinkovito delovala, je nameščen pospeševalni dvižni vod z višino 3,5 metra ali več.
Glavni v ogrevalnem sistemu z naravnim kroženjem tekočine ima nekaj omejitev glede dolžine, zlasti ne sme presegati 30 metrov. Zato se takšna oskrba s toploto lahko uporablja v majhnih zgradbah, v tem primeru hiše veljajo za najboljšo možnost, katere površina ne presega 60 m2. Pri vgradnji pospeševalnega dvižnega voda sta velikega pomena tudi višina hiše in število nadstropij. Upoštevati je treba še en dejavnik, pri ogrevalnem sistemu z naravno cirkulacijo je treba hladilno tekočino segreti na določeno temperaturo, v nizkotemperaturnem načinu pa se zahtevani tlak ne ustvari.
Shema z gravitacijskim gibanjem tekočine ima določene možnosti:
- Kombinacija s sistemi talnega ogrevanja. V tem primeru je na vodni krog, ki vodi do grelnih elementov, nameščena obtočna črpalka. V nasprotnem primeru se delovanje izvaja v običajnem načinu, ne da bi se ustavili, tudi če ni napajanja.
- Delo kotla. Naprava je nameščena v zgornjem delu sistema, vendar na nižji ravni od ekspanzijske posode. V nekaterih primerih je na kotel nameščena črpalka, da nemoteno deluje. Vendar je treba razumeti, da v takšni situaciji sistem postane prisiljen, zaradi česar je treba namestiti povratni ventil, da se prepreči recirkulacija tekočine.
splošne informacije
Osnovni trenutki
Zaradi odsotnosti obtočne črpalke in na splošno gibljivih elementov ter zaprtega kroga, v katerem je količina suspenzij in mineralnih soli končna, je življenjska doba tovrstnega ogrevalnega sistema zelo dolga. Pri uporabi pocinkanih ali polimernih cevi in bimetalnih radiatorjev - vsaj pol stoletja.
Naravna cirkulacija ogrevanja pomeni dokaj majhen padec tlaka. Cevi in grelne naprave neizogibno zagotavljajo določen upor proti gibanju hladilne tekočine. Zato je priporočeni radij ogrevalnega sistema, ki nas zanima, ocenjen na približno 30 metrov. Jasno je, da to ne pomeni, da bo s polmerom 32 metrov voda zamrznila - meja je precej poljubna.
Inercija sistema bo precej velika. Od vžiga ali zagona kotla do stabilizacije temperature v vseh ogrevanih prostorih lahko preteče nekaj ur. Razlogi so jasni: kotel bo moral ogreti toplotni izmenjevalnik in šele nato bo voda začela krožiti, in to precej počasi.
Vsi vodoravni odseki cevovodov so izdelani z obveznim naklonom v smeri gibanja vode. Zagotovil bo prosto gibanje hladilne vode z gravitacijo z minimalnim uporom.
Nič manj pomembno - v tem primeru bodo vsi zračni čepi iztisnjeni na zgornjo točko ogrevalnega sistema, kjer je nameščen ekspanzijski rezervoar - zaprt, z zračnikom ali odprt.
Ves zrak se bo zbral na vrhu.
Samoregulacija
Ogrevanje doma z naravno cirkulacijo je samoregulacijski sistem. Čim hladneje je v hiši, tem hitreje kroži hladilna tekočina. Kako deluje?
Dejstvo je, da je cirkulacijski tlak odvisen od:
Razlike v višini med kotlom in spodnjim grelnikom. Nižje kot je kotel glede na spodnji radiator, hitreje se bo voda gravitacijsko prelivala vanj. Načelo komuniciranja plovil, se spomnite? Ta parameter je med delovanjem ogrevalnega sistema stabilen in nespremenjen.
Diagram jasno prikazuje načelo delovanja ogrevanja.
Zanimivo: zato je ogrevalni kotel priporočljivo vgraditi v klet ali čim nižje v zaprtih prostorih. Vendar pa je avtor videl odlično delujoč ogrevalni sistem, pri katerem je bil toplotni izmenjevalec v peči opazno višji od radiatorjev. Sistem je bil v celoti delujoč.
Razlike v gostoti vode na izhodu iz kotla in v povratnem cevovodu. Kar je seveda odvisno od temperature vode. In ravno zaradi te funkcije naravno ogrevanje postane samoregulativno: takoj ko temperatura v prostoru pade, se grelniki ohladijo.
S padcem temperature hladilne tekočine se njegova gostota poveča in začne hitro izpodrivati segreto vodo iz spodnjega dela krogotoka.
Stopnja cirkulacije
Poleg tlaka bodo hitrost kroženja hladilne tekočine določili številni drugi dejavniki.
- Premer cevi za ožičenje. Manjši kot je notranji del cevi, večji je upor, ki bo zagotovil gibanju tekočine v njej. Zato se za ožičenje v primeru naravne cirkulacije vzamejo cevi z namerno prevelikim premerom - DN32 - DN40.
- Material cevi. Jeklo (predvsem korodirano in prekrito z usedlinami) se upira pretoku večkrat bolj kot na primer polipropilenska cev enakega preseka.
- Število in polmer zavojev. Zato je glavno ožičenje najbolje narediti čim bolj naravnost.
- Prisotnost, količina in vrsta ventilov. različne zadrževalne podložke in prehodi premera cevi.
Vsak ventil, vsak ovinek povzroči padec tlaka.
Prav zaradi obilice spremenljivk je natančen izračun ogrevalnega sistema z naravno cirkulacijo izjemno redek in daje zelo približne rezultate. V praksi je dovolj, da uporabite že podana priporočila.
Razvrstitev sistemov za ogrevanje vode glede na načelo delovanja
Po principu delovanja ima ogrevanje naravno in prisilno kroženje hladilne tekočine.
Z naravno cirkulacijo
Uporablja se za ogrevanje majhne hiše. Hladilna tekočina se premika skozi cevi zaradi naravne konvekcije.
Fotografija 1. Shema sistema za ogrevanje vode z naravno cirkulacijo. Cevi je treba namestiti pod rahlim naklonom.
Po zakonih fizike se topla tekočina dvigne. Voda, segreta v kotlu, se dvigne, nato pa se po ceveh spusti do zadnjega radiatorja v sistemu. Ko se ohladi, voda vstopi v povratno cev in se vrne v kotel.
Uporaba sistemov, ki delujejo s pomočjo naravne cirkulacije, zahteva ustvarjanje naklona - to poenostavi gibanje hladilne tekočine. Dolžina vodoravne cevi ne sme presegati 30 metrov - razdalja od najbolj zunanjega radiatorja v sistemu do kotla.
Takšni sistemi pritegnejo s svojo nizko ceno, dodatna oprema ni potrebna, med delom praktično ne povzročajo hrupa. Slaba stran je, da cevi potrebujejo velik premer in se prilegajo čim bolj enakomerno (pritiska hladilne tekočine skoraj nimajo). Nemogoče je ogreti veliko stavbo.
Tokokrog s prisilno cirkulacijo
Shema s črpalko je bolj zapletena. Tukaj je poleg ogrevalnih baterij nameščena tudi obtočna črpalka, ki pomika hladilno tekočino skozi ogrevalni sistem. Ima višji tlak, zato:
- Možno je položiti cevi z ovinki.
- Lažje je ogrevati velike zgradbe (tudi več nadstropij).
- Primerno za majhne cevi.
Fotografija 2. Shema ogrevalnega sistema s prisilno cirkulacijo. Za premikanje hladilne tekočine skozi cevi se uporablja črpalka.
Pogosto so ti sistemi zaprti, kar odpravlja vdor zraka v grelnike in hladilno tekočino - prisotnost kisika vodi do korozije kovine. V takem sistemu so potrebne zaprte ekspanzijske posode, ki so dopolnjene z varnostnimi ventili in napravami za prezračevanje. Ogrevali bodo hišo katere koli velikosti in so bolj zanesljivi pri delovanju.
Načini montaže
Za majhno hišo, sestavljeno iz 2-3 sob, se uporablja enocevni sistem. Hladilna tekočina se zaporedno premika skozi vse baterije, doseže zadnjo točko in se vrne skozi povratno cev nazaj v kotel. Baterije se priključijo od spodaj.Slaba stran je, da se oddaljeni prostori slabše segrejejo, saj prejmejo rahlo ohlajeno hladilno tekočino.
Dvocevni sistemi so bolj popolni - cev je položena do oddaljenega radiatorja, iz nje pa so izdelane pipe do preostalih radiatorjev. Hladilna tekočina na izhodu iz radiatorjev vstopi v povratno cev in se premakne v kotel. Ta shema enakomerno segreva vse prostore in omogoča izklop nepotrebnih radiatorjev, glavna pomanjkljivost pa je zapletenost namestitve.
Kolektorsko ogrevanje
Glavna pomanjkljivost eno- in dvocevnega sistema je hitro hlajenje hladilne tekočine, priklopni sistem kolektorja te pomanjkljivosti nima.
Slika 3. Sistem ogrevanja vodnega kolektorja. Uporablja se posebna distribucijska enota.
Glavni element in osnova ogrevanja kolektorja je posebna razdelilna enota, popularno imenovana glavnik. Posebna vodovodna armatura, potrebna za distribucijo hladilne tekočine skozi ločene vodove in neodvisne obroče, obtočno črpalko, varnostne naprave in ekspanzijsko posodo.
Kolektorski sklop za dvocevni ogrevalni sistem je sestavljen iz 2 delov:
- Vhod - priključen je na grelno napravo, kjer sprejema in razporeja vročo hladilno tekočino po tokokrogih.
- Izhod - priključen na povratne cevi tokokrogov, je treba zbrati ohlajeno hladilno tekočino in jo dovajati v kotel.
Glavna razlika med kolektorskim sistemom je v tem, da je katera koli baterija v hiši povezana neodvisno, kar vam omogoča prilagajanje temperature vsakega ali izklop. Včasih se uporablja mešano ožičenje: več vezij je neodvisno priključenih na kolektor, vendar so znotraj vezja baterije povezane zaporedno.
Hladilna tekočina dovaja toploto baterijam z minimalnimi izgubami, učinkovitost tega sistema se poveča, kar vam omogoča, da uporabljate kotel z manjšo močjo in porabite manj goriva.
Toda kolektorski ogrevalni sistem ni brez pomanjkljivosti, med njimi so:
- Poraba cevi. Za cev boste morali porabiti 2-3 krat več kot pri zaporedni povezavi baterij.
- Potreba po namestitvi obtočnih črpalk. Zahteva visok tlak v sistemu.
- Odvisnost od energije. Ne uporabljajte, kjer bi lahko prišlo do izpada električne energije.
Enocevni ogrevalni sistem izračunamo sami
Glavne faze pri izračunu ogrevanja vode:
- izračun potrebne moči kotla;
- izračun moči vseh ogrevalnih naprav, ki bodo priključene na sistem;
- dimenzioniranje cevi.
Indikatorji moči kotla se izračunajo ob upoštevanju toplotnih izgub skozi tla, stene in streho hiše
Pri določanju moči morate biti pozorni na površino, material izdelave, pa tudi na razliko v temperaturah zunaj in znotraj prostora med ogrevanjem hiše
Izračun moči baterije in velikosti cevi
Zahtevani premer cevi lahko izračunate na naslednji način:
- Določite cirkulacijski tlak, ki je odvisen od višine in dolžine cevi ter temperaturne razlike tekočine na izstopu iz kotla;
- izračunajte izgubo tlaka v ravnih odsekih, zavojih in v vsaki grelni napravi.
Osebi brez posebnega znanja je zelo težko izvesti takšne izračune, pa tudi izračunati celotno shemo ogrevanja z naravno cirkulacijo. Majhna napaka bo povzročila velike toplotne izgube. Zato je najbolje, da izračune in naknadno namestitev ogrevalnega sistema zaupate strokovnjakom.
Kako pravilno namestiti ogrevanje
Da bi končni ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo deloval pravilno in učinkovito, je pri namestitvi pomembno upoštevati določena pravila.
Na splošno je shema namestitve videti tako:
- Ogrevalni radiatorji morajo biti nameščeni pod okni, po možnosti na isti ravni in v skladu s potrebnimi alineami.
- Nato namestite generator toplote, torej izbrani kotel.
- Namestite ekspanzijsko posodo.
- Cevi so položene in predhodno pritrjeni elementi so združeni v en sam sistem.
- Ogrevalni krog se napolni z vodo in izvede se predhodno preverjanje tesnosti priključkov.
- Končna faza je zagon ogrevalnega kotla. Če vse deluje pravilno, bo hiša topla.
Bodite pozorni na nekatere nianse:
- Kotel mora biti nameščen na najnižji točki v sistemu.
- Cevi morajo biti nameščene z naklonom proti povratnemu toku.
- V cevovodu naj bo čim manj zavojev.
- Za povečanje učinkovitosti ogrevanja so potrebne cevi z velikim premerom.
Upamo, da vam bo ta članek koristen in da boste v svoji podeželski hiši lahko samostojno namestili ogrevalni sistem brez obtočne črpalke.
Teoretična podkev - kako deluje gravitacija
Naravno kroženje vode v ogrevalnih sistemih deluje zaradi gravitacije. Kako se to zgodi:
- Vzamemo odprto posodo, jo napolnimo z vodo in jo začnemo segrevati. Najbolj primitivna možnost je ponev na plinskem štedilniku.
- Temperatura spodnje plasti tekočine se dvigne, gostota se zmanjša. Voda postane lažja.
- Pod vplivom gravitacije se zgornja težja plast potopi na dno in izpodrine manj gosto vročo vodo. Začne se naravno kroženje tekočine, imenovano konvekcija.
Primer: če segrejete 1 m³ vode od 50 do 70 stopinj, bo ta postal 10,26 kg lažji (spodaj glejte tabelo gostot pri različnih temperaturah). Če se segrevanje nadaljuje na 90 °C, bo kocka tekočine izgubila 12,47 kg, čeprav delta temperature ostane enaka - 20 °C. Zaključek: bližje kot je voda vrelišču, bolj aktivna je cirkulacija.
Podobno hladilna tekočina kroži z gravitacijo po domačem ogrevalnem omrežju. Voda, ki jo ogreva kotel, izgublja na teži in jo potiska navzgor ohlajena hladilna tekočina, ki se je vrnila iz radiatorjev. Hitrost pretoka pri temperaturni razliki 20–25 °C je le 0,1…0,25 m/s v primerjavi z 0,7…1 m/s v sodobnih črpalnih sistemih.
Nizka hitrost gibanja tekočine po avtocestah in grelnih napravah povzroča naslednje posledice:
- Baterije imajo čas, da oddajo več toplote, hladilna tekočina pa se ohladi za 20–30 °C. V običajnem ogrevalnem omrežju s črpalko in membransko ekspanzijsko posodo temperatura pade za 10–15 stopinj.
- V skladu s tem mora kotel proizvesti več toplotne energije po zagonu gorilnika. Ohranjanje generatorja pri temperaturi 40 ° C je nesmiselno - tok se bo upočasnil do meje, baterije se bodo ohladile.
- Za dovajanje potrebne količine toplote radiatorjem je potrebno povečati pretočno površino cevi.
- Fitingi in armature z visokim hidravličnim uporom lahko poslabšajo ali popolnoma ustavijo gravitacijski tok. Sem spadajo protipovratni in trosmerni ventili, ostri zavoji za 90° in zožitve cevi.
- Hrapavost notranjih sten cevovodov ne igra velike vloge (v razumnih mejah). Nizka hitrost tekočine - nizka odpornost zaradi trenja.
- Kotel na trda goriva + gravitacijski ogrevalni sistem lahko deluje brez hranilnika toplote in mešalne enote.Zaradi počasnega pretoka vode se v kurišču ne tvori kondenz.
Kot lahko vidite, obstajajo pozitivni in negativni trenutki v konvekcijskem gibanju hladilne tekočine. Prvega je treba uporabiti, slednjega pa čim bolj zmanjšati.