Principi de funcionament i esquema de calefacció per a una casa privada amb circulació natural: característiques de càlcul
La circulació natural és el flux del refrigerant en el sistema de calefacció per gravetat, sense que la bomba de circulació funcioni.
Tal el moviment es genera per les forces de la gravetat a causa de la propietat dels líquids de dilatar-se quan s'escalfen.
La gravetat natural permet l'escalfament treballar sense bomba i sense costos addicionals d'electricitat, en mode autònom. De què està fet un sistema de calefacció per gravetat i com funciona?
Contingut
El principi de circulació natural
Quan s'escalfa en una caldera l'aigua s'expandeix, es torna més lleugera, puja cap amunt i fa lloc a l'entrada de líquid refredat.
En el seu lloc, l'aigua refredada entra a la caldera. aigua del circuit de calefacció: la que ha passat pels radiadors, ha cedit part de la calor a l'espai circumdant i s'ha refredat. Té un coeficient de dilatació més baix, la seva densitat és més alta i el seu pes és més pesat.
L'aigua refredada desplaça l'aigua escalfada de la caldera. Això crea una circulació constant de líquid en el sistema de calefacció, anomenada circulació natural del refrigerant en el circuit.
La velocitat del moviment de l'aigua per gravetat depèn de diversos factors:
- la diferència de temperatura entre l'entrada i la sortida de la caldera – forma la pressió gravitatòria del líquid;
- diàmetre dels conductes interns del sistema de calefacció – pot reduir el cabal;
- moviment indirecte de refrigerant en el sistema – angles, girs, estrenyiment del diàmetre intern de les canonades o dels emissors – redueixen la pressió de l'aigua i alenteixen el seu flux.
Avantatges i desavantatges
La circulació natural del refrigerant en una casa privada té avantatges innegables en forma d'autonomia i baix cost de funcionament. Però també acompanyat de desavantatges, amb la qual s'ha de tenir en compte a l'hora d'organitzar-la.
Avantatges del flux per gravetat:
- Funcionament autònom de calefacció, independentment de la disponibilitat d'electricitat.
- Preu assequible, una de les opcions més econòmiques per organitzar un sistema.
- Durabilitat – l'ús de radiadors de ferro colat i canonades de ferro colat de gran secció garanteix la calefacció a llarg termini d'una casa de dos pisos durant 40-50 anys o més.
Defectes:
- El sistema de calefacció sembla voluminós - grans canonades al llarg de les parets, radiadors de ferro colat.
- No és possible utilitzar termostats.
- Quan instal·leu un col·lector de distribució a les golfes és necessari un bon aïllament tèrmic – per evitar el refredament i la congelació de l'aigua.
- Es produeixen pèrdues de calor força grans a les canonades de les golfes i del soterrani. Això significa un augment de la despesa en calefacció de la casa.
Característiques de la construcció
Organitzar el moviment de líquids per gravetat fes el següent:
- La caldera de calefacció es col·loca el més baixa possible: a la primera planta o al soterrani. El col·lector de distribució s'eleva més alt: fins al sostre o fins a les golfes de l'edifici.
Així, l'aigua rep l'alçada màxima admissible d'elevació per a un edifici determinat. Això crea la màxima pressió gravitatòria possible del refrigerant a les canonades.
- Instal·len dispositius amb obertures internes amples. Tubs de gran diàmetre – secció transversal no inferior a 40 mm. Els radiadors amb un pas intern ample són bateries tradicionals de ferro colat. Si cal instal·lar dispositius de tancament, s'instal·len vàlvules de bola, que en la posició oberta redueixen mínimament el joc intern.
- Les canonades es col·loquen amb un nombre mínim de voltes, angles, sense bobines i sense espirals.
- Les línies d'alimentació i retorn es col·loquen en angle.
Atenció! Els principis esmentats anteriorment ens permeten organitzar pressió natural de l'aigua i el seu moviment a la velocitat necessària.
Elements d'un sistema de flux gravitacional: en què consisteix
Enumerem-los dispositius, a partir del qual es munta un sistema de calefacció per gravetat:
- caldera de calefacció – pot funcionar amb diversos tipus de combustible: gas, llenya, carbó, electricitat.
- Radiadors – dispositius de calefacció directa – irradien calor a l'espai de l'habitació.
- Canonada principal d'alimentació i retorn.
- Col·lector de distribució – es troba a sobre de la caldera. L'aigua escalfada a la caldera hi entra i després es mou (es distribueix) cap a la canonada principal.
- tanc d'expansió – per a l'emmagatzematge temporal del refrigerant, que s'expandeix i augmenta de volum quan s'escalfa. Està situat al punt més alt del sistema i està fet de forma oberta.
- Vàlvules de bola rotatives – a l'entrada i sortida dels radiadors de calefacció.
- Aixeta de desguàs d'aigua (també pilota) – al punt més baix del sistema.
Ara vegem més de prop com es garanteix la màxima pressió possible.
Pendent de la canonada
Per a la circulació natural del refrigerant, es prenen diverses mesures per facilitar el seu moviment dins dels radiadors i les canonades. Una d'aquestes mesures és col·locació de canonades d'alimentació i retorn amb un lleuger pendent. La mida del pendent està seleccionada - 2-3 ° per metre lineal.
Els graus de pendent especificats no violen visualment la geometria de la col·locació de la canonada, sinó que asseguren el moviment de l'aigua per gravetat. També permeten drenar líquid del sistema si cal substituir la bateria o reparar-la.
Pressió gravitatòria
La pressió gravitatòria sorgeix com una diferència en la pressió de l'aigua en diferents segments d'una canonada.
En un sistema amb moviment natural del refrigerant, es crea pressió gravitatòria escalfar aigua i pujar-la fins a l'alçada de les golfes o la segona planta de la casa. Això garanteix el flux per gravetat i el funcionament de la calefacció.
Magnitud de la pressió gravitacional determinat per l'alçada de l'elevador aigua i la diferència de temperatura.
Atenció! Com calefacció més forta refrigerant a la caldera, com més gran serà la diferència de pressió, i com més ràpid es mourà l'aigua per les canonades.
Possibles obstacles
Per garantir una circulació natural eficaç, intenten reduir el nombre de factors que interfereixen amb la pressió gravitatòria.
L'esquema s'està organitzant amb un nombre mínim de cantonades i revolts. En lloc de doblegar les canonades en angle recte, es fan girs suaus sempre que sigui possible. Perquè l'aigua no trobi obstacles, es retiren estrenyiment de lumens i vàlvules.
Les seccions internes dels radiadors han de ser prou grans. La conseqüència de les obertures amples és augment del volum de refrigerant, així com la inèrcia del sistema de calefacció.
Esquema d'un sistema de calefacció monotubular en un edifici privat
Un sistema de canonada única és la manera més senzilla i accessible d'organitzar la circulació natural del refrigerant a les canonades. Funciona segons el principi moviment de l'aigua per gravetat quan s'escalfa en una caldera. El flux del refrigerant dins del tub principal, passant successivament per tots els radiadors del sistema. La canonada de calefacció comença i acaba a la caldera de calefacció.
Hi ha dues opcions connexió en sèrie de bateries en un circuit monotubular:
- L'autopista passa directament a través de cada radiador de l'habitació.
- L'autopista passa al costat de les bateries, En aquest cas, una línia derivada que subministra aigua calenta surt d'ella davant de cada radiador. I després el refrigerant refredat es descarrega dels radiadors a la línia principal.
Foto 1. L'essència d'un sistema de calefacció monotub és el moviment de l'aigua per gravetat quan la caldera s'escalfa.
En ambdós esquemes l'aigua es refreda gradualment, movent-se del primer radiador a l'últim. És per això que les primeres bateries del circuit estaran significativament més calentes que les últimes. Al mateix temps en el primer diagrama la diferència entre la temperatura del líquid en el primer i l'últim radiador serà més gran que en el segon. Per tant segon esquema garanteix una calefacció més uniforme de totes les habitacions.
Referència! El segon diagrama té més angles., girs que redueixen la pressió hidrodinàmica i compliquen el moviment del refrigerant.
Avantatges d'un sistema monotubular amb circulació natural:
- Fàcil d'instal·lar.
- El preu més assequible – la instal·lació és més econòmica que tots els altres tipus de calefacció.
- Accessibilitat tecnològica – un sistema monotub és més fàcil d'instal·lar que un sistema de calefacció de dos circuits. També és més fàcil organitzar la circulació natural del refrigerant en un sistema monotub.
Sistema de calefacció de dos tubs en una casa de dos pisos
El sistema de calefacció de dos tubs destaca la presència de dues autopistes. L'aigua escalfada es mou des de la caldera per una línia: l'alimentació. I l'aigua refredada entra a la caldera per una altra línia: el retorn.
El sistema de dos tubs té un nombre més gran d'angles i voltes. En ell és més difícil organitzar un flux espontani refrigerant. Sovint, s'ha d'incorporar a la bomba de circulació.
El principal avantatge d'un sistema de dos tubs és calefacció uniforme de totes les habitacions. El desavantatge és la reducció de la pressió gravitatòria i la dificultat de la circulació natural del líquid a les canonades.
Foto 2. Un sistema de calefacció de dos tubs té dues línies principals i un nombre més gran d'angles i girs.
Per a flux directe per gravetat en un sistema de dues canonades alta temperatura requerida escalfament de l'aigua. Per tant, depenent de la seva mida, el flux per gravetat pot ser més o menys eficaç. Per al moviment del refrigerant cap al conducte principal van connectar una bomba en un circuit en paral·lelPerquè no creï un obstacle i permeti el flux natural.
Vídeo útil
El vídeo mostra un dels sistemes de calefacció basats en el flux d'aigua per gravetat en una casa de dos pisos.
Sistema monotub o bitub: quin és millor?
Organitzar la circulació natural del refrigerant El sistema d'una sola canonada és la millor opció connexions. Crea una resistència mínima al moviment de l'aigua i redueix lleugerament la pressió. La seva disposició és més senzilla que en un sistema de dos tubs.
Tub doble El sistema també pot ser amb circulació natural. Tanmateix, la seva instal·lació requerirà coneixements professionals, càlculs i experiència.
Comentaris