Driftsprincip og opvarmningsplan for et privat hus med naturlig cirkulation: beregningsfunktioner
Naturlig cirkulation er strømmen af kølevæske i varmesystemet ved tyngdekraften, uden at cirkulationspumpen virker.
Sådan bevægelsen skabes af tyngdekræfterne på grund af væskens egenskab til at udvide sig ved opvarmning.
Naturlig tyngdekraft tillader opvarmning arbejde uden pumpe og ekstra elomkostninger, i autonom tilstand. Hvad er et tyngdekraftsvarmesystem lavet af, og hvordan fungerer det?
Tilfreds
Princippet om naturlig cirkulation
Når den opvarmes i en kedel vand udvider sig, bliver lettere, stiger opad og giver plads til tilstrømningen af afkølet væske.
I stedet kommer afkølet vand ind i kedlen. vand fra varmekredsløbet - det vand, der er passeret gennem radiatorerne, har afgivet noget af varmen til det omgivende rum og er afkølet. Det har en lavere udvidelseskoefficient, dets densitet er højere, og dets vægt er tungere.
Det afkølede vand fortrænger det opvarmede vand fra kedlen. Dette skaber en konstant cirkulation af væske i varmesystemet, kaldet naturlig cirkulation af kølevæsken i kredsløbet.
Vandets hastighed ved hjælp af tyngdekraften afhænger af flere faktorer:
- temperaturforskellen mellem kedlens indløb og udløb – danner væskens tyngdekrafttryk;
- diameteren af de indvendige passager i varmesystemet – kan reducere strømningshastigheden;
- indirekte bevægelse af kølemiddel i systemet – vinkler, drejninger, indsnævring af rørenes eller udledningernes indvendige diameter – reducer vandtrykket og sænk strømmen.
Fordele og ulemper
Naturlig cirkulation af kølevæsken i et privat hus har ubestridelige fordele i form af autonomi og billig drift. Men også ledsaget af ulemper, som man skal forholde sig til, når man arrangerer det.
Fordele ved tyngdekraftsstrømning:
- Autonom opvarmning, uafhængigt af tilgængeligheden af elektricitet.
- Overkommelig pris, en af de billigste muligheder for at arrangere et system.
- Holdbarhed – brugen af støbejernsradiatorer og støbejernsrør med stort tværsnit sikrer langtidsopvarmning af et toetagers hus i 40-50 år eller mere.
Mangler:
- Varmesystemet ser klodset ud - store rør langs væggene, støbejernsradiatorer.
- Det er ikke muligt at bruge termostater.
- Ved installation af en fordelermanifold på loftet god varmeisolering er nødvendig – for at forhindre afkøling og frysning af vand.
- Der opstår ret store varmetab i rørene på loftet og i kælderen. Det betyder øgede udgifter til opvarmning af huset.
Funktioner ved konstruktionen
At organisere væskens bevægelse ved hjælp af tyngdekraften gør følgende:
- Varmekedlen placeres så lavt som muligt – på første sal eller i kælderen. Fordelingsmanifolden hæves højere – til loftet eller til bygningens loftsrum.
Således opnår vandet den maksimalt tilladte stigningshøjde for en given bygning. Hvilket skaber det maksimalt mulige tyngdekraftstryk fra kølevæsken i rørene.
- De installerer enheder med brede indvendige åbninger. Rør med stor diameter – ikke mindre end 40 mm i tværsnit. Radiatorer med en bred indvendig passage er traditionelle støbejernsbatterier. Hvis det er nødvendigt at installere afspærringsanordninger, installeres kugleventiler, som i åben position minimalt indsnævrer den indvendige frigang.
- Rør lægges med et minimum antal vindinger, vinkler, uden spoler og uden spiraler.
- Tilførsels- og returledningerne er lagt i en vinkel.
Opmærksomhed! Ovenstående principper giver os mulighed for at organisere naturligt vandtryk og dens bevægelse med den nødvendige hastighed.
Elementer i et tyngdekraftsstrømningssystem: hvad det består af
Lad os liste dem enheder, hvorfra et tyngdekraftsvarmesystem er samlet:
- Varmekedel – kan køre på forskellige typer brændstof – gas, træ, kul, elektricitet.
- Radiatorer – direkte varmeapparater – udstråler varme ind i rummet.
- Hovedforsynings- og returledning.
- Distributionsopkræver – er placeret over kedlen. Vandet, der opvarmes i kedlen, ledes ind i den og bevæger sig derefter (fordeles) ind i hovedrøret.
- Ekspansionsbeholder – til midlertidig opbevaring af kølevæsken, som udvider sig og øger i volumen ved opvarmning. Den er placeret på systemets højeste punkt og er fremstillet i åben form.
- Roterende kugleventiler – ved indløb og udløb af varmeradiatorer.
- Vandafløbshanen (også kugle) – på systemets laveste punkt.
Lad os nu se nærmere på, hvordan det maksimalt mulige tryk sikres.
Rørhældning
For at sikre naturlig cirkulation af kølevæsken træffes der en række foranstaltninger for at lette dens bevægelse inde i radiatorer og rør. En af disse foranstaltninger er lægning af forsynings- og returrør med en let hældning. Hældningsstørrelsen er valgt - 2-3 ° pr. løbende meter.
De angivne hældningsgrader krænker ikke visuelt rørlægningens geometri, men sikrer vandets bevægelse ved hjælp af tyngdekraften. De tillader også dræning af væske fra systemet, hvis det er nødvendigt at udskifte batteriet eller reparere det.
Tyngdekraftstryk
Tyngdekraftstryk opstår som en forskel i vandtrykket i forskellige segmenter af en rørledning.
I et system med naturlig bevægelse af kølevæsken skabes der tyngdekraftstryk opvarmning af vand og hævning af det til loftshøjde eller husets anden sal. Dette sikrer tyngdekraftsstrøm og varmedrift.
Størrelsen af tyngdekraftstrykket bestemt af elevatorens højde vand og temperaturforskellen.
Opmærksomhed! Hvordan stærkere opvarmning kølevæske i kedlen, jo større forskellen i tryk vil være, og jo hurtigere vil vandet bevæge sig gennem rørene.
Mulige hindringer
For at sikre effektiv naturlig cirkulation forsøger de at reducere antallet af faktorer, der forstyrrer tyngdekraftstrykket.
Ordningen er under tilrettelæggelse med et minimum antal hjørner og sving. I stedet for at bøje rør i rette vinkler, laves der bløde drejninger, når det er muligt. For at vandet ikke skal støde på forhindringer, fjernes de indsnævring af lumen og ventiler.
Radiatorernes indvendige sektioner skal være store nok. Konsekvensen af store åbninger er øget mængde kølevæske, samt varmesystemets inerti.
Skema over et enkeltrørsvarmesystem i en privat bygning
Et enkeltrørssystem er den enkleste og mest tilgængelige måde at organisere naturlig cirkulation af kølevæsken i rør. Det fungerer efter princippet vands bevægelse ved hjælp af tyngdekraften, når det opvarmes i en kedel. Kølevæskens strømning inde i hovedrøret, der successivt passerer gennem alle systemets radiatorer. Varmeledningen begynder og slutter i varmekedlen.
Der er to muligheder Seriel forbindelse af batterier i et enkeltrørskredsløb:
- Motorvejen passerer direkte gennem hver radiator i rummet.
- Motorvejen passerer ved siden af batterierne, I dette tilfælde går en forgreningsledning, der leverer varmt vand, ud fra den foran hver radiator. Og derefter udledes den afkølede kølevæske fra radiatorerne til hovedledningen.
Foto 1. Essensen af et et-rørs varmesystem er vandets bevægelse ved hjælp af tyngdekraften, når kedlen opvarmes.
I begge ordninger Vandet køler gradvist ned og bevæger sig fra den første radiator til den sidste. Derfor vil de første batterier i kredsløbet være betydeligt varmere end de sidste. Samtidig i det første diagram Forskellen mellem væskens temperatur i den første og sidste radiator vil være større end i den anden. Derfor anden ordning sikrer en mere ensartet opvarmning af alle rum.
Reference! Det andet diagram har flere vinkler., drejninger, der reducerer det hydrodynamiske tryk og komplicerer kølevæskens bevægelse.
Fordele ved et enkeltrørssystem med naturlig cirkulation:
- Nem at installere.
- Den mest overkommelige pris – installation er billigere end alle andre typer opvarmning.
- Teknologisk tilgængelighed – et et-strengssystem er nemmere at installere end et to-kreds varmesystem. Det er også nemmere at organisere naturlig cirkulation af kølevæsken i et et-strengssystem.
To-rørs varmesystem i et to-etagers hus
To-rørs varmesystemet skiller sig ud tilstedeværelsen af to motorveje. Opvarmet vand bevæger sig fra kedlen langs én linje - tilløbet. Og afkølet vand kommer ind i kedlen langs en anden linje - returløbet.
To-rørssystemet har et øget antal vinkler og drejninger. I det det er vanskeligere at organisere et spontant flow Kølevæske. Ofte skal den indbygges i cirkulationspumpen.
Den største fordel ved et to-rørssystem er ensartet opvarmning af alle rum. Ulempen er reduktionen af tyngdekraftstrykket og vanskeligheden ved naturlig cirkulation af væske i rørene.
Foto 2. Et to-rørs varmesystem har to hovedledninger og et større antal vinkler og drejninger.
Til direkte tyngdekraftsstrømning i et to-rørssystem høj temperatur kræves opvarmning af vand. Derfor kan tyngdekraftsstrømmen, afhængigt af dens størrelse, være mere eller mindre effektiv. Til bevægelse af kølevæsken ind i hovedvandet de afbryder en pumpe i et parallelkredsløbSå det ikke skaber en hindring og tillader et naturligt flow.
Nyttig video
Videoen viser et af varmesystemerne baseret på tyngdekraftsstrøm af vand i et toetagers hus.
Et-rørs eller to-rørs system: hvilket er bedre?
At organisere den naturlige cirkulation af kølevæsken Et-strengssystemet er det bedste valg forbindelser. Den skaber minimal modstand mod vandbevægelse og reducerer trykket en smule. Dens arrangement er enklere end i et to-rørssystem.
Dobbelt rør Systemet kan også have naturlig cirkulation. Installationen er dog vil kræve faglig viden, beregninger og erfaring.
Kommentarer