Izračun parametara sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom: kako postići neprekidan rad?
Sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom tekućine je zatvoreni uređaj gravitacijskog (gravitacijskog) tipa, koji omogućuje grijati prostorije u privatnoj kući bez obzira na opskrbu električnom energijom.
Ova prednost dizajna omogućuje korištenje u regijama s problemima ili potpunim nedostatkom centralne električne mreže. Sustav ekonomičan, ali za njegovo pravilno funkcioniranje bit će potrebno napraviti precizne izračune.
Sadržaj
Opis cirkulacijskog sustava grijanja bez pumpe
Uređaj grijanje vode, rad na principu gravitacije, uključuje grijaći element (kotao), cijevi, položeno na različite načine, ekspanzijska posuda i radijatori.
Princip rada
Ulogu rashladnog sredstva u krugu igra voda koja se kreće kroz cijevi pod utjecajem termodinamičkih sila. Princip rada sustava temelji se na o razlici u fizičkim svojstvima tople i hladne vode.
Dok bojler radi, u cijevima se uvijek nalazi topla voda koja se postupno hladi, prolazeći kroz krug i odajući toplinu okolini.
Gustoća i masa vode se smanjuju zagrijavanjem, pa se lako je prisiljen prema gore ohlađenom tekućinom.
Nakon što dosegne vrh kruga, topla voda se distribuira kroz cijevi spojene na radijatore, odaje toplinu kroz materijal baterija, a zatim teče niz donji dio kruga do bojlera, gdje se ponovno zagrijava.
Prednosti instalacije
Glavni prednosti Krugovi grijanja gravitacijskog tipa su:
- jednostavan za instalaciju i korištenje;
- visok toplinski učinak i stabilnost mikroklime prostorije;
- učinkovitost resursa pod uvjetom da je zgrada dobro izolirana;
- odsutnost buke;
- potpuna neovisnost od električne energije;
- rijetki kvarovi i dugi vijek trajanja podložno periodičnim preventivnim mjerama.
Referenca! Moguće je projektirati sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom samostalno. Ispravan izračun parametara, odabir sheme strujnog kruga i kompetentna ugradnja svih komponenti jamče vijek trajanja konstrukcije do 35 godina starosti.
Glavni nedostatak je što dizajn može grijati samo privatne kuće površina ne veća od 100 m2, s radijusom oko 30 m.
Postoji još nekoliko nedostaci, što ograničava upotrebu dizajna s gravitacijskim tokom:
- obavezna prisutnost potkrovlja za ugradnju ekspanzijske posude;
- sporo zagrijavanje prostorije;
- potreba za izolacijom strujnog kruga u negrijanim prostorima kako bi se spriječilo smrzavanje vode u cijevima.
Vrste sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom
Dizajni se mogu implementirati u jednocijevnim ili dvocijevnim izvedbama. Prema vrsti sustava razlikuju se zatvorene i otvorene sheme instalacije. Ispravno odabrana vrsta sheme osigurat će njezinu maksimalnu učinkovitost.
Zatvoreni tip
Dizajn zatvorene cirkulacije postao je široko rasprostranjen u europskim zemljama, a samo u Rusiji počinje dobivati na popularnosti.
Shematski dijagram
Nakon zagrijavanja, voda se pod tlakom diže u ekspanzijsku posudu, podijeljeno membranom na 2 dijela. Donji dio spremnika napunjen je vodom koja komprimira plin (obično dušik ili zrak) koji se nalazi u gornjem dijelu iznad membrane. Stvara se dodatni radni tlak koji olakšava kretanje tekućine.
Fotografija 1. Zatvoreni sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom. Mora biti opremljen zatvorenom ekspanzijskom posudom.
Osobitosti
Glavna značajka zatvorenog tipa dizajna je nepropusnost spremnika i stvaranje dodatnog tlaka u cjevovodu. Ponekad se za zatvorene krugove koriste Cirkulacijske pumpe, koje rade iz mreže. Zbog niske potrošnje energije pumpe, privremeni prekid napajanja neće utjecati na rad sustava.
Prednosti i nedostaci
Glavne prednosti zatvorenih sustava grijanja povezane su s njihovom nepropusnošću. Zbog toga sustav gotovo ne pati od zračnih čepova, manje je osjetljiv na koroziju i troši manje rashladne tekućine, koja može biti ne samo voda, već i antifriz. Shema ne zahtijeva velike nagibe cjevovoda, posebno ako se koristi pumpa.
Pažnja! Glavni nedostatak dizajna je potreba za ugradnjom velikog spremnika, što zahtijeva prostor. Dugi nestanci struje dovest će do do smanjenja učinkovitosti kruga pumpe.
Otvoreni tip
Otvoreni sustav grijanja uključuje otvorenu, nehermetičku ekspanzijsku posudu. Ovaj dizajn se često koristi u starijim zgradama. Iako gubi na popularnosti, otvorena shema ostaje pouzdan i učinkovit.
Shema rada
Sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom otvorenog tipa razlikuje se od zatvorenog tipa samo u dizajnu spremnika i nema potrebe za ugradnjom električno ovisne jedinice.
Fotografija 2. Otvoreni cirkulacijski sustav grijanja, opremljen nehermetičkim ekspanzijskim spremnikom, bez električne pumpe.
Razlika u dizajnu
Spremnik za otvoreni uređaj može se napraviti od otpadnog materijala i male veličine. Spremnik ne mora nužno biti smješten na najvišoj točki.
Pozitivne i negativne strane
Prednosti dizajna uključuju jednostavnost instalacije, sigurnost i neovisnost od vanjskih izvora napajanja. Negativni aspekti otvorenih sustava povezano s ulaskom zraka u krug, što je uzrok stvaranja čepova, isparavanja vode i potrebe za kontrolom njezine količine, kao i nemogućnosti korištenja antifriza zbog njegovih štetnih učinaka.
Jedna cijev
Jednocijevna konstrukcija koristi samo jedna linija cjevovoda. Ima nisku učinkovitost, pa se koristi za grijanje malih prostorija.
Strujni krug
Cijevi iz kotla za grijanje prolaze duž cijelog perimetra prostorije, sekvencijalno se spajajući na registre.
Vruća voda ulazi u radijator kroz gornji priključak, a odvodi se kroz donji. Iz zadnjeg registra Ohlađena tekućina se gravitacijom vraća u kotao.
Opis dizajna
Da bi sustav dobro funkcionirao, Kontura je postavljena ispod stropa, a cijevi koje dovode ohlađenu tekućinu do kotla nalaze se ispod površine poda. Prilikom odabira jednocijevnog sustava, kotao s baterijama može se postaviti na istu razinu. Ekspanzijska posuda ugrađuje se na najvišoj točki kruga.
Prednosti i nedostaci
Nesumnjiva prednost dizajna je jednostavnost ugradnje i isplativost zbog minimalnog broja cijevi. Nedostaci jednocijevnog kruga uključuju: gubitak topline od registra do registra. Ne preporučuje se korištenje takvog sustava za grijanje dvokatnih zgrada.
Dvostruka cijev
Za stvaranje dvocijevnog sustava postavlja se cjevovod za izravni dovod i povratni tok tekućine.
Planiranje i Ugradnja konstrukcije je prilično komplicirana, ali osiguravaju učinkovito grijanje.
Princip rada
Skica mora biti pažljivo osmišljena i dizajnirana na sljedeći način:
- Glavni usponski vod koji dolazi iz kotla spojen je na ekspanzijsku posudu na udaljenosti od otprilike 1/3 od ukupne visine konture.
- Nakon spremnika, glavna cijev je spojena na distribuciju cijevi kroz koje se dovodi vruća rashladna tekućina.
- Za uklanjanje viška tekućine, spremnik je opremljen preljevnom cijevi., spajajući ga na kanalizacijski sustav.
- Cijevi kroz koje će se ohlađena voda kretati do bojlera, ugrađeni su u donji dio registara paralelno s cijevima koje sadrže vruću rashladnu tekućinu.
Strukturne značajke
Glavni uspon, kao i prostorija u kojoj se nalazi spremnik, su izolirani, što spriječit će gubitak topline i smrzavanje sustava. Kotao za grijanje nalazi se najniže u udubljenju ili u podrumu.
Prednosti i nedostaci
Glavne prednosti dvocijevnog gravitacijskog sustava grijanja su ravnomjerna raspodjela topline između čvorova kruga, jednostavnost podešavanja, mogućnost korištenja cijevi manjeg promjera.
Dizajn omogućuje ispravljanje pogrešaka u izračunu i instalaciji bez smanjenja toplinske učinkovitosti.
Sustav praktički nema nedostataka, osim dugoročne pripremne aktivnosti. Ali vrijedi uložiti vrijeme i trud u stvaranje dobro funkcionirajućeg kruga grijanja.
Stvaranje prikladnog nagiba za gravitacijski tok
Glavni zahtjevi i standardi koji se primjenjuju za izradu sustava grijanja prikazani su u SNiP 41-01-2003.
Kako biste smanjili čimbenike koji sprječavaju normalan protok rashladne tekućine u cijevima (zavoji kruga, zračne brave), slijedite preporuke za nagib cijevi sustava. Nagibi se izrađuju duž toka tekućine na temelju izračuna od 1 do 5% ovisno o duljini cjevovoda. Zahvaljujući ispravnom nagibu, zrak nakupljen u cijevima proći će u ekspanzijsku posudu, gdje će se ispustiti.
Važno! Bez obzira na nagib cijevi, ventili za odzračivanje ugrađuju se u otvoreni sustav grijanja s gravitacijskim djelovanjem. Za dvocijevne konstrukcije instalacija je u tijeku uzimajući u obzir nagib oba dijela konture.
Izračun promjera cijevi kruga
Za gravitacijske konstrukcije potrebno je koristiti cijevi većeg promjera nego za sustave s prisilnom cirkulacijom.
Sljedeće će vam pomoći da ispravno izračunate promjer: pravila:
- Nakon izračuna toplinske energije potrebne za grijanje prostorije, dobiveni rezultat se povećava za 20%.
- Prema formulama danim u SNiP-u pomoću online kalkulatora izračunati presjek cijevi.
- Materijal budućeg cjevovoda uzima se u obzir: Čelične cijevi moraju biti promjera najmanje 50 mm. Preporučuje se spajanje ove vrste cijevi na bojler kao usponski vod.
- Nakon svakog grananja strujnog kruga smanjiti promjer cijevi za 1 veličinu, za obrnutu struju, naprotiv, one se povećavaju.
Ispravan izračun promjera korištenih cijevi, kao i njihovog nagiba, omogućuje vam stvaranje sustava grijanja koji funkcionira bez ikakvih problema.
Koristan video
Videozapis pruža pregled sustava grijanja, koji može raditi i s prirodnom cirkulacijom i s pumpom.
Kratki zaključci
Grijanje prostorija u hladnoj sezoni s nestabilnom opskrbom električnom energijom riješen je problem. Sustavi grijanja s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine stvaraju ugodni uvjeti u privatnim kućama bez upotrebe električne energije. Dizajni su ekonomični, učinkoviti i sigurni ako su strujni krugovi ispravno planirani i instalirani.
Komentari