Càlcul dels paràmetres d'un sistema de calefacció amb circulació natural: com aconseguir un funcionament ininterromput?
Un sistema de calefacció amb circulació natural de líquid és un dispositiu tancat del tipus gravitatori (gravetat), que permet escalfar les instal·lacions d'una casa privada independentment de la font d'alimentació.
Aquest avantatge de disseny permet utilitzar-lo en regions amb problemes o absència total d'una xarxa elèctrica central. El sistema econòmic, però pel seu correcte funcionament caldrà fer càlculs precisos.
Contingut
Descripció del sistema de calefacció de circulació sense bomba
Dispositiu escalfament d'aigua, funcionant per gravetat, encén l'element calefactor (caldera), canonades, disposats de maneres diferents, dipòsit d'expansió i radiadors.
Principi de funcionament
El paper del refrigerant en el circuit el juga l'aigua, que es mou per les canonades sota la influència de forces termodinàmiques. El principi de funcionament del sistema es basa en sobre la diferència en les propietats físiques de l'aigua calenta i freda.
Mentre la caldera està en funcionament, sempre hi ha aigua calenta a les canonades, que es refreda gradualment, passant pel circuit i cedint calor a l'ambient.
La densitat i la massa de l'aigua disminueixen en escalfar-se, per la qual cosa és fàcil és forçada cap amunt pel líquid refredat.
Després d'arribar a la part superior del circuit, l'aigua calenta es distribueix a través de canonades connectades a radiadors, cedeix calor a través del material de les bateries i després flueix per la part inferior del circuit fins a la caldera, on es torna a escalfar.
Avantatges de la instal·lació
Els principals avantatges Els circuits de calefacció del tipus gravetat són:
- fàcil d'instal·lar i utilitzar;
- alta producció de calor i estabilitat microclimàtica locals;
- eficiència dels recursos sempre que l'edifici estigui ben aïllat;
- absència de soroll;
- independència completa de l'electricitat;
- avaries rares i llarga vida útil subjectes a mesures preventives periòdiques.
Referència! És possible dissenyar un sistema de calefacció amb circulació natural pel propi compte. El càlcul correcte dels paràmetres, la selecció del diagrama de circuits i la instal·lació competent de tots els components garanteixen la vida útil de l'estructura fins a 35 anys.
El principal desavantatge és que el disseny només pot escalfar cases particulars superfície no superior a 100 m22, tenint un radi uns 30 m.
N'hi ha diversos més desavantatges, limitant l'ús del disseny de flux per gravetat:
- presència obligatòria d'un àtic per a la instal·lació del tanc d'expansió;
- escalfament lent locals;
- la necessitat d'aïllar el circuit en zones sense calefacció per evitar que l'aigua es congeli a les canonades.
Tipus de sistemes de calefacció amb circulació natural
Els dissenys es poden implementar en versions monotubular o bitubular. Per tipus de sistema, es distingeixen els esquemes d'instal·lació tancats i oberts. El tipus d'esquema seleccionat correctament garantirà la seva màxima eficiència.
Tipus tancat
El disseny de circulació de tipus tancat s'ha generalitzat als països europeus i només a Rússia. comença a guanyar popularitat.
Diagrama esquemàtic
Després de l'escalfament, l'aigua puja a pressió fins al dipòsit d'expansió, dividit en 2 parts per una membrana. La part inferior del tanc s'omple d'aigua, que comprimeix el gas (normalment nitrogen o aire) situat a la part superior per sobre de la membrana. Es crea una pressió de treball addicional, que facilita el moviment del líquid.
Foto 1. Sistema de calefacció de tipus tancat amb circulació natural. Ha d'estar equipat amb un dipòsit d'expansió segellat.
Peculiaritats
La característica principal del disseny de tipus tancat és l'estanquitat del dipòsit i la creació de pressió addicional a la canonada. De vegades, per a circuits tancats s'utilitzen Bombes de circulació, que funcionen des de la xarxa elèctrica. A causa del baix consum d'energia de la bomba, una interrupció temporal del corrent no afectarà el funcionament del sistema.
Pros i contres
Els principals avantatges dels sistemes de calefacció tancats estan relacionats amb la seva estanquitat. Gràcies a això, el sistema gairebé no pateix de bloquejos d'aire, és menys susceptible a la corrosió i consumeix menys refrigerant, que pot ser no només aigua, sinó també anticongelant. Esquema no requereix grans pendents de canonades, sobretot si s'utilitza una bomba.
Atenció! El principal desavantatge del disseny és la necessitat d'instal·lar un dipòsit gran, que requereix espai. Els talls de corrent llargs comportaran a una disminució de l'eficiència del circuit de la bomba.
Tipus obert
Un sistema de calefacció de tipus obert inclou un tanc d'expansió obert i no hermètic. Aquest disseny s'utilitza sovint en edificis antics. Tot i que està perdent popularitat, l'esquema obert es manté fiable i eficient.
Esquema de treball
El sistema de calefacció amb circulació natural de tipus obert difereix del tipus tancat només en el disseny del dipòsit i no cal instal·lar una unitat dependent elèctricament.
Foto 2. Sistema de calefacció de circulació de tipus obert, equipat amb un dipòsit d'expansió no hermètic, sense bomba elèctrica.
Diferència de disseny
Dipòsit per a dispositiu obert es pot fer amb materials de rebuig i de mida petita. El contenidor no necessàriament ha d'estar situat al punt més alt.
Aspectes positius i negatius
Els avantatges del disseny inclouen la facilitat d'instal·lació, la seguretat i la independència de fonts d'alimentació externes. Aspectes negatius dels sistemes de tipus obert associat amb l'aire que entra al circuit, que és la causa de la formació de taps, l'evaporació de l'aigua i la necessitat de controlar-ne la quantitat, així com la impossibilitat d'utilitzar anticongelant a causa dels seus efectes nocius.
Tub únic
El disseny d'una sola canonada només utilitza una línia de gasoducte. Té una baixa eficiència, per la qual cosa s'utilitza per escalfar habitacions petites.
Circuit
Les canonades de la caldera de calefacció recorren tot el perímetre de l'habitació, connectant-se seqüencialment als registres.
L'aigua calenta entra al radiador per la connexió superior i s'escorre per la inferior. Des de l'últim registre El líquid refredat torna a la caldera per gravetat.
Descripció del disseny
Perquè el sistema funcioni bé, el contorn s'instal·la sota el sostre, i les canonades que transporten el líquid refredat a la caldera es troben sota la superfície del terra. Quan es tria un sistema monotub, la caldera amb bateries es pot col·locar al mateix nivell. El dipòsit d'expansió s'instal·la al punt més alt del circuit.
Avantatges i desavantatges
L'avantatge indubtable del disseny és la facilitat d'instal·lació i la rendibilitat a causa del nombre mínim de canonades. Els desavantatges d'un circuit d'una sola canonada inclouen: pèrdua de calor de registre a registre. No es recomana utilitzar aquest sistema per escalfar edificis de dos pisos.
Tub doble
Per crear un sistema de dues canonades, es col·loca una canonada per al subministrament directe i el flux de retorn de líquid.
Planificació i La instal·lació de l'estructura és força complicada, però proporcionen una calefacció eficient.
Principi de funcionament
L'esquema s'ha de pensar i dissenyar acuradament de la manera següent:
- La canonada principal que prové de la caldera està connectada al dipòsit d'expansió a una distància d'aproximadament 1/3 de l'alçada total del contorn.
- Després del dipòsit, la canonada principal està connectada a la distribució de canonades a través de les quals es subministra el refrigerant calent.
- Per eliminar l'excés de líquid, el dipòsit està equipat amb un tub de sobreeiximent., connectant-lo a la xarxa de clavegueram.
- Les canonades per les quals l'aigua refredada es mourà cap a la caldera, s'instal·len a la part inferior dels registres paral·lels a les canonades que contenen el refrigerant calent.
Característiques estructurals
La columna vertebral principal, així com l'habitació on es troba el dipòsit, estan aïllades, cosa que evitarà la pèrdua de calor i la congelació del sistema. La caldera de calefacció es troba a la part més baixa del recés o al soterrani.
Avantatges i desavantatges
Els principals avantatges d'un sistema de calefacció per gravetat de dos tubs són la distribució uniforme de la calor entre els nodes del circuit, la facilitat d'ajust, la possibilitat d'utilitzar canonades de diàmetre més petit.
El disseny permet la correcció d'errors de càlcul i instal·lació sense reduir l'eficiència tèrmica.
El sistema pràcticament no té inconvenients, excepte activitats preparatòries a llarg termini. Però val la pena el temps i l'esforç per crear un circuit de calefacció que funcioni bé.
Creació d'un pendent adequat per al flux per gravetat
Els principals requisits i estàndards aplicats a la creació de sistemes de calefacció es presenten a SNiP 41-01-2003.
Per reduir els factors que contraresten el flux normal del refrigerant a les canonades (cobetes del circuit, rescloses d'aire), seguiu les recomanacions per al pendent de les canonades del sistema. Els pendents es fan al llarg del flux de líquid segons el càlcul. de l'1 al 5% depenent de la longitud de la canonada. Gràcies al pendent correcte, l'aire acumulat a les canonades passarà al dipòsit d'expansió, on s'alliberarà.
Important! Independentment del pendent de les canonades, les vàlvules de purga d'aire s'instal·len en un sistema de calefacció per gravetat de tipus obert. Per a estructures de dos tubs la instal·lació està en curs tenint en compte el pendent d'ambdues parts del contorn.
Càlcul del diàmetre de les canonades del circuit
Per a estructures de flux per gravetat, cal utilitzar canonades d'un diàmetre més gran que per a sistemes amb circulació forçada.
El següent us ajudarà a calcular correctament el diàmetre: regles:
- Després de calcular l'energia tèrmica necessària per escalfar l'habitació, el resultat obtingut s'incrementa en un 20%.
- Segons les fórmules donades a SNiP utilitzant una calculadora en línia calcular la secció transversal de les canonades.
- Es té en compte el material de la futura canonada: Els tubs d'acer han de tenir un diàmetre mínim de 50 mm. Es recomana connectar aquest tipus de canonada a la caldera com a columna vertical.
- Després de cada ramificació del circuit reduir el diàmetre de les canonades en 1 mida, per a corrent invers, al contrari, augmenten.
El càlcul correcte del diàmetre de les canonades utilitzades, així com del seu pendent, permet crear un sistema de calefacció que funciona sense cap problema.
Vídeo útil
El vídeo ofereix una visió general del sistema de calefacció, que pot funcionar tant amb circulació natural com amb bomba.
Breus conclusions
Escalfar habitacions durant la temporada de fred amb un subministrament elèctric inestable és un problema resolt. Els sistemes de calefacció amb circulació natural del refrigerant creen condicions confortables en cases particulars sense l'ús d'electricitat. Els dissenys són econòmics, eficients i segurs si els circuits es planifiquen i s'instal·len correctament.
Comentaris