Princip rada i shema grijanja za privatnu kuću s prirodnom cirkulacijom: značajke izračuna

Prirodna cirkulacija je protok rashladne tekućine u sustavu grijanja. gravitacijom, bez rada cirkulacijske pumpe.

Takvo kretanje je uzrokovano silama gravitacije zbog svojstva tekućine da se širi pri zagrijavanju.

Prirodna gravitacija omogućuje zagrijavanje rad bez pumpe i dodatnih troškova električne energije, u autonomnom načinu rada. Od čega se sastoji gravitacijski sustav grijanja i kako funkcionira?

Princip prirodne cirkulacije

Prilikom zagrijavanja u kotlu voda se širi, postaje lakša, diže se prema gore i stvara prostor za dotok ohlađene tekućine.

Umjesto toga, ohlađena voda ulazi u bojler. voda iz kruga grijanja - ona koja je prošla kroz radijatore, predala dio topline okolnom prostoru i ohladila se. Ima niži koeficijent širenja, veća je gustoća i veća težina.

Ohlađena voda istiskuje zagrijanu vodu iz bojlera. To stvara stalnu cirkulaciju tekućine u sustavu grijanja, koja se naziva prirodna cirkulacija rashladne tekućine u krugu.

Brzina kretanja vode gravitacijom ovisi o nekoliko čimbenika:

• temperaturna razlika između ulaza i izlaza kotla – stvara gravitacijski tlak tekućine;
• promjer unutarnjih prolaza u sustavu grijanja – može smanjiti brzinu protoka;
• neizravno kretanje rashladne tekućine u sustavu – kutovi, zavoji, sužavanje unutarnjeg promjera cijevi ili emitera – smanjuju tlak vode i usporavaju njezin protok.

Prednosti i nedostaci

Prirodna cirkulacija rashladne tekućine u privatnoj kući ima neosporne prednosti u obliku autonomije i jeftinog rada. Ali i popraćeno nedostacima, s čime se čovjek mora suočiti prilikom uređenja.

Prednosti gravitacijskog toka:

• Autonomni rad grijanja, neovisno o dostupnosti električne energije.
• Pristupačna cijena, jedna od najjeftinijih opcija za uređenje sustava.
• Izdržljivost – korištenje lijevanoželeznih radijatora i lijevanoželeznih cijevi velikog presjeka osigurava dugotrajno grijanje dvokatne kuće 40-50 godina ili više.

Nedostaci:

• Sustav grijanja izgleda glomazno - velike cijevi uz zidove, radijatori od lijevanog željeza.
• Nije moguće koristiti termostate.
• Prilikom ugradnje razdjelnika na tavanu dobra toplinska izolacija je neophodna – kako bi se spriječilo hlađenje i smrzavanje vode.
• U cijevima na tavanu i u podrumu dolazi do prilično velikih gubitaka topline. To znači povećane troškove grijanja kuće.

Značajke gradnje

Organizirati kretanje tekućine gravitacijom učinite sljedeće:

• Kotao za grijanje postavlja se što je moguće niže - na prvom katu ili u podrumu. Razvodni kolektor se podiže više - do stropa ili do potkrovlja zgrade.

Dakle, voda dobiva maksimalnu dopuštenu visinu uspona za danu zgradu. Što stvara maksimalni mogući gravitacijski tlak rashladne tekućine u cijevima.

• Instaliraju uređaje sa širokim unutarnjim otvorima. Cijevi velikog promjera – ne manji od 40 mm u poprečnom presjeku. Radijatori sa širokim unutarnjim prolazom su tradicionalne baterije od lijevanog željeza. Ako je potrebno ugraditi zaporne uređaje, ugrađuju se kuglasti ventili koji u otvorenom položaju minimalno sužavaju unutarnji zazor.

• Cijevi se polažu s minimalnim brojem zavoja, kutovi, bez zavojnica i bez spirala.
• Dovodne i povratne cijevi postavljene su pod kutom.

Elementi sustava gravitacijskog toka: od čega se sastoji

Navedimo ih uređaji, od kojeg se sastavlja gravitacijski sustav grijanja:

• 

  Kotao za grijanje – može raditi na različite vrste goriva – plin, drvo, ugljen, struju.
• Radijatori – uređaji za direktno grijanje – zrače toplinu u prostoriju.
• Glavna dovodna i povratna cijev.
• Distribucijski kolektor – nalazi se iznad kotla. Voda zagrijana u kotlu ulazi u njega, a zatim se kreće (distribuira) u glavnu cijev.
• Ekspanzijska posuda – za privremeno skladištenje rashladne tekućine koja se zagrijavanjem širi i povećava volumen. Nalazi se na najvišoj točki sustava i izrađena je u otvorenom obliku.
• Rotacijski kuglasti ventili – na ulazu i izlazu radijatora za grijanje.
• Slavina za odvod vode (također i kugla) – na najnižoj točki sustava.

Sada pogledajmo pobliže kako se osigurava maksimalni mogući tlak.

Možda će vas zanimati i:

Način za još veću uštedu: prednosti i nedostaci automatizacije za grijanje privatne kuće

Rješavanje problema: zašto tlak u sustavu grijanja privatne kuće pada, ali nema curenja?

Možete ga lako sami napraviti! Registri grijanja: što je to, vrste

Nagib cijevi

Za prirodnu cirkulaciju rashladne tekućine poduzima se niz mjera kako bi se olakšalo njezino kretanje unutar radijatora i cijevi. Jedna od takvih mjera je polaganje dovodnih i povratnih cijevi pod blagim nagibom. Veličina nagiba je odabrana - 2-3 ° po linearnom metru.

Navedeni stupnjevi nagiba vizualno ne narušavaju geometriju polaganja cijevi, već osiguravaju kretanje vode gravitacijom. Također omogućuju ispuštanje tekućine iz sustava ako je potrebno zamijeniti bateriju ili je popraviti.

Gravitacijski tlak

Gravitacijski tlak nastaje kao razlika u tlaku vode u različitim segmentima cjevovoda.

U sustavu s prirodnim kretanjem rashladne tekućine stvara se gravitacijski tlak zagrijavanje vode i podizanje do visine potkrovlja ili drugi kat kuće. To osigurava gravitacijski protok i rad grijanja.

Veličina gravitacijskog tlaka određena visinom dizanja voda i temperaturnu razliku.

Moguće prepreke

Kako bi osigurali učinkovitu prirodnu cirkulaciju, pokušavaju smanjiti broj čimbenika koji ometaju gravitacijski tlak.

Shema se organizira s minimalnim brojem uglova i zavoja. Umjesto savijanja cijevi pod pravim kutom, kad god je to moguće, izvode se glatki zavoji. Kako voda ne bi naišla na prepreke, one se uklanjaju. sužavanje lumena i zalistaka.

Unutarnji dijelovi radijatora moraju biti dovoljno veliki. Posljedica širokih otvora je povećani volumen rashladne tekućine, kao i inercija sustava grijanja.

Shema jednocijevnog sustava grijanja u privatnoj zgradi

Jednocijevini sustav je najjednostavniji i najpristupačniji način organiziranja prirodne cirkulacije rashladne tekućine u cijevima. Radi na principu kretanje vode gravitacijom pri zagrijavanju u kotlu. Protok rashladne tekućine unutar glavne cijevi, prolazeći uzastopno kroz sve radijatore sustava. Glavni grijaći vod počinje i završava u kotlu za grijanje.

Postoje dvije opcije Serijsko spajanje baterija u jednocijevnom krugu:

• Autocesta prolazi direktno kroz svaki radijator u sobi.
• Autocesta prolazi pored baterija, U ovom slučaju, ispred svakog radijatora od njega se odvaja ogranak koji dovodi toplu vodu. Zatim se ohlađena rashladna tekućina ispušta iz radijatora u glavni vod.

Fotografija 1. Bit jednocijevnog sustava grijanja je kretanje vode gravitacijom kada se bojler zagrijava.

U obje sheme voda se postupno hladi, krećući se od prvog radijatora do posljednjeg. Zato će prve baterije u krugu biti znatno toplije od posljednjih. Istovremeno na prvom dijagramu Razlika između temperature tekućine u prvom i posljednjem radijatoru bit će veća nego u drugom. Stoga druga shema osigurava ravnomjernije zagrijavanje svih prostorija.

Prednosti jednocijevnog sustava s prirodnom cirkulacijom:

• Jednostavno za instalaciju.
• Najpristupačnija cijena – ugradnja je jeftinija od svih ostalih vrsta grijanja.
• Tehnološka dostupnost – jednocijevni sustav je lakše instalirati od dvokružnog sustava grijanja. Također je lakše organizirati prirodnu cirkulaciju rashladne tekućine u jednocijevnom sustavu.

Dvocijevini sustav grijanja u dvokatnoj kući

Dvocijevni sustav grijanja ističe se prisutnost dviju autocesta. Zagrijana voda se kreće iz kotla duž jedne linije - dovoda. A ohlađena voda ulazi u kotao duž druge linije - povrata.

Dvocijevini sustav ima povećan broj kutova i zavoja. U njemu teže je organizirati spontani tok rashladna tekućina. Često – mora biti ugrađena u cirkulacijsku pumpu.

Glavna prednost dvocijevnog sustava je ravnomjerno zagrijavanje svih prostorija. Nedostatak je smanjenje gravitacijskog tlaka i otežana prirodna cirkulacija tekućine u cijevima.

Fotografija 2. Dvocijevini sustav grijanja ima dvije glavne linije i veći broj kutova i zavoja.

Za izravni gravitacijski tok u dvocijevnom sustavu potrebna visoka temperatura zagrijavanje vode. Stoga, ovisno o njegovoj veličini, gravitacijski tok može biti više ili manje učinkovit. Za kretanje rashladne tekućine u glavni Uključili su pumpu u paralelni strujni krug. Tako da ne stvara prepreku i omogućuje prirodni protok.

Koristan video

Video prikazuje jedan od sustava grijanja temeljenih na gravitacijskom protoku vode u dvokatnoj kući.

Jednocijevni ili dvocijevni sustav: koji je bolji?

Organizirati prirodnu cirkulaciju rashladne tekućine Jednocijevni sustav je najbolji izbor veze. Stvara minimalni otpor kretanju vode, neznatno smanjuje tlak. Njegov raspored je jednostavniji nego u dvocijevnom sustavu.

Dvostruka cijev Sustav može biti i s prirodnom cirkulacijom. Međutim, njegova ugradnja zahtijevat će stručno znanje, izračune i iskustvo.