Princip fungování a schéma vytápění pro soukromý dům s přirozenou cirkulací: výpočtové funkce

Přirozená cirkulace je tok chladicí kapaliny v topném systému. gravitací, bez fungujícího oběhového čerpadla.

Takový pohyb je generován gravitačními silami kvůli vlastnosti kapaliny rozpínat se při zahřívání.

Přirozená gravitace umožňuje ohřev práce bez čerpadla a dodatečných nákladů na elektřinu, v autonomním režimu. Z čeho se skládá gravitační topný systém a jak funguje?

Princip přirozené cirkulace

Při ohřevu v kotli voda se rozpíná, stává se lehčí, stoupá vzhůru a vytváří prostor pro přítok ochlazené kapaliny.

Místo toho vstupuje do kotle ochlazená voda. voda z topného okruhu - ta, která prošla radiátory, odevzdala část tepla do okolního prostoru a ochladila se. Má nižší koeficient roztažnosti, vyšší hustotu a větší hmotnost.

Ochlazená voda vytlačuje ohřátou vodu z kotle. Tím se vytváří neustálá cirkulace kapaliny v topném systému, nazývaná přirozená cirkulace chladicí kapaliny v okruhu.

Rychlost pohybu vody gravitací závisí na několika faktorech:

• teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem kotle – vytváří gravitační tlak kapaliny;
• průměr vnitřních průchodů v topném systému – může snížit průtok;
• nepřímý pohyb chladicí kapaliny v systému – úhly, zatáčky, zúžení vnitřního průměru trubek nebo zářičů – snižují tlak vody a zpomalují její průtok.

Výhody a nevýhody

Přirozená cirkulace chladicí kapaliny v soukromém domě má nepopiratelné výhody v podobě autonomie a nízkých provozních nákladů. Ale také doprovázené nevýhodami, s čímž se člověk musí vypořádat při jeho zařizování.

Výhody gravitačního proudění:

• Autonomní provoz topení, nezávisle na dostupnosti elektřiny.
• Dostupná cena, jedna z nejlevnějších možností uspořádání systému.
• Trvanlivost – použití litinových radiátorů a litinových trubek s velkým průřezem zajišťuje dlouhodobé vytápění dvoupatrového domu po dobu 40-50 let a více.

Nedostatky:

• Topný systém vypadá objemně - velké trubky podél stěn, litinové radiátory.
• Není možné použít termostaty.
• Při instalaci rozdělovače v podkroví je nutná dobrá tepelná izolace – aby se zabránilo ochlazování a zamrzání vody.
• V potrubí na půdě a ve sklepě dochází k poměrně velkým tepelným ztrátám. To znamená zvýšené náklady na vytápění domu.

Vlastnosti konstrukce

Organizovat pohyb kapaliny gravitací proveďte následující:

• Topný kotel se umisťuje co nejníže – v přízemí nebo ve sklepě. Rozdělovací potrubí se zvedá výše – ke stropu nebo na půdu budovy.

Voda tak dosahuje maximální povolené výšky stoupání pro danou budovu. Což vytváří maximální možný gravitační tlak chladicí kapaliny v potrubí.

• Instalují zařízení se širokými vnitřními otvory. Trubky velkého průměru – s průřezem nejméně 40 mm. Radiátory se širokým vnitřním průchodem jsou tradiční litinové baterie. Pokud je nutné instalovat uzavírací armatury, instalují se kulové kohouty, které v otevřené poloze minimálně zužují vnitřní vůli.

• Trubky jsou pokládány s minimálním počtem otáček, úhly, bez spirál a bez závitů.
• Přívodní a vratné potrubí jsou vedeny pod úhlem.

Prvky systému gravitačního proudění: z čeho se skládá

Pojďme si je vyjmenovat zařízení, ze kterého je sestaven systém gravitačního vytápění:

• 

  Topný kotel – může pracovat s různými druhy paliva – plyn, dřevo, uhlí, elektřina.
• Radiátory – přímotopná zařízení – vyzařují teplo do místnosti.
• Hlavní přívodní a vratné potrubí.
• Distribuční sběrač – je umístěn nad kotlem. Voda ohřátá v kotli do něj vstupuje a poté se pohybuje (rozvádí) do hlavního potrubí.
• Expanzní nádrž – pro dočasné uskladnění chladicí kapaliny, která se při zahřívání rozpíná a zvětšuje svůj objem. Je umístěna v nejvyšším bodě systému a je vyrobena v otevřeném provedení.
• Rotační kulové kohouty – na vstupu a výstupu z topných těles.
• Vypouštěcí kohoutek (také míč) – v nejnižším bodě soustavy.

Nyní se blíže podívejme na to, jak je zajištěn maximální možný tlak.

Mohlo by vás také zajímat:

Způsob, jak ušetřit ještě více: výhody a nevýhody automatizace pro vytápění soukromého domu

Řešení problému: proč klesá tlak v topném systému soukromého domu, ale nedochází k únikům?

Můžete si to snadno vyrobit sami! Topné registry: co to je, typy

Sklon potrubí

Pro přirozenou cirkulaci chladicí kapaliny se přijímá řada opatření k usnadnění jejího pohybu uvnitř radiátorů a potrubí. Jedním z takových opatření je pokládka přívodního a vratného potrubí s mírným sklonem. Velikost sklonu je vybrána - 2-3 ° na běžný metr.

Uvedené stupně sklonu vizuálně nenarušují geometrii potrubí, ale zajišťují pohyb vody gravitací. Umožňují také vypouštění kapaliny ze systému, pokud je nutné vyměnit baterii nebo ji opravit.

Gravitační tlak

Gravitační tlak vzniká jako rozdíl tlaku vody v různých úsecích potrubí.

V systému s přirozeným pohybem chladicí kapaliny se vytváří gravitační tlak ohřev vody a její zvednutí do výšky podkroví nebo druhé patro domu. Tím je zajištěno samospádové proudění a provoz vytápění.

Velikost gravitačního tlaku určeno výškou výtahu voda a teplotní rozdíl.

Možné překážky

Aby byla zajištěna efektivní přirozená cirkulace, snaží se omezit počet faktorů, které narušují gravitační tlak.

Program se organizuje s minimálním počtem zatáček a obratů. Místo ohýbání trubek v pravém úhlu se provádějí plynulé zatáčky, kdykoli je to možné. Aby voda nenarazila na překážky, jsou odstraněny. zúžení lumenů a chlopní.

Vnitřní průřezy radiátorů musí být dostatečně velké. Důsledkem širokých otvorů je zvýšený objem chladicí kapaliny, stejně jako setrvačnost topného systému.

Schéma jednotrubkového topného systému v soukromé budově

Jednotrubkový systém je nejjednodušší a nejdostupnější způsob, jak organizovat přirozenou cirkulaci chladicí kapaliny v potrubí. Funguje na principu pohyb vody samospádem při ohřevu v kotli. Proud chladicí kapaliny uvnitř hlavního potrubí, procházejícího postupně všemi radiátory systému. Topné potrubí začíná a končí v topném kotli.

Existují dvě možnosti sériové zapojení baterií v jednotrubkovém obvodu:

• Dálnice prochází přímo přes každý radiátor v místnosti.
• Dálnice prochází vedle baterií, V tomto případě z něj před každým radiátorem vychází odbočka, která přivádí teplou vodu. A poté je ochlazená chladicí kapalina z radiátorů odváděna do hlavního potrubí.

Foto 1. Podstatou jednotrubkového topného systému je pohyb vody gravitací při ohřevu kotle.

V obou schématech Voda se postupně ochlazuje a pohybuje se od prvního radiátoru k poslednímu. Proto budou první baterie v okruhu výrazně teplejší než ty poslední. Zároveň v prvním diagramu Rozdíl mezi teplotou kapaliny v prvním a posledním radiátoru bude větší než ve druhém. Proto druhý systém zajišťuje rovnoměrnější vytápění všech místností.

Výhody jednotrubkového systému s přirozenou cirkulací:

• Snadná instalace.
• Nejdostupnější cena – instalace je levnější než u všech ostatních typů vytápění.
• Technologická dostupnost – Jednotrubkový systém se snáze instaluje než dvouokruhový topný systém. V jednotrubkovém systému je také snazší organizovat přirozenou cirkulaci chladicí kapaliny.

Dvoutrubkový topný systém v dvoupatrovém domě

Dvoutrubkový topný systém vyniká přítomnost dvou dálnic. Ohřátá voda se pohybuje z kotle po jednom potrubí - přívodu. A ochlazená voda vstupuje do kotle po jiném potrubí - vratném.

Dvoutrubkový systém má zvýšený počet úhlů a zatáček. V něm je obtížnější zorganizovat spontánní tok chladicí kapalina. Často – musí být zabudována do oběhového čerpadla.

Hlavní výhodou dvoutrubkového systému je rovnoměrné vytápění všech místností. Nevýhodou je snížení gravitačního tlaku a obtížnost přirozené cirkulace kapaliny v potrubí.

Foto 2. Dvoutrubkový topný systém má dvě hlavní větve a větší počet úhlů a zatáček.

Pro přímé samotížné proudění ve dvoutrubkovém systému nutná vysoká teplota ohřev vody. Proto může být gravitační tok v závislosti na jeho velikosti více či méně účinný. Pro pohyb chladicí kapaliny do hlavního zapnuli čerpadlo v paralelním obvoduAby to nevytvářelo překážku a umožňovalo přirozený tok.

Užitečné video

Video ukazuje jeden z topných systémů založených na gravitačním proudění vody v dvoupatrovém domě.

Jednotrubkový nebo dvoutrubkový systém: který je lepší?

Organizovat přirozenou cirkulaci chladicí kapaliny Jednotrubkový systém je nejlepší volbou připojení. Vytváří minimální odpor proti pohybu vody, mírně snižuje tlak. Jeho uspořádání je jednodušší než u dvoutrubkového systému.

Dvojitá trubka Systém může být i s přirozenou cirkulací. Jeho instalace však bude vyžadovat odborné znalosti, výpočty a zkušenosti.