Принцип на работа и схема за отопление на частна къща с естествена циркулация: характеристики на изчислението

Естествената циркулация е движението на охлаждащата течност в отоплителната система. чрез гравитация, без да работи циркулационната помпа.

Такъв движението се генерира от силите на гравитацията поради свойството на течността да се разширява при нагряване.

Естествената гравитация позволява нагряване работят без помпа и допълнителни разходи за електричество, в автономен режим. От какво е направена гравитационна отоплителна система и как работи?

Принципът на естествената циркулация

При нагряване в котел водата се разширява, става по-лека, се издига нагоре и освобождава място за притока на охладена течност.

На негово място, охладената вода постъпва в котела. вода от отоплителния кръг - тази, която е преминала през радиаторите, отдала е част от топлината на околното пространство и се е охладила. Тя има по-нисък коефициент на разширение, плътността ѝ е по-висока, а теглото ѝ е по-голямо.

Охладената вода измества загрятата вода от котела. Това създава постоянна циркулация на течност в отоплителната система, наречена естествена циркулация на охлаждащата течност във веригата.

Скоростта на движение на водата под действието на гравитацията зависи от няколко фактора:

• температурната разлика между входа и изхода на котела – формира гравитационното налягане на течността;
• диаметър на вътрешните проходи в отоплителната система – може да намали дебита;
• непряко движение на охлаждащата течност в системата – ъгли, завои, стесняване на вътрешния диаметър на тръбите или емитерите – намаляват налягането на водата и забавят нейния поток.

Предимства и недостатъци

Естествената циркулация на охлаждащата течност в частна къща има неоспорими предимства под формата на автономност и ниска цена на експлоатация. Но също така съпроводени с недостатъци, с което човек трябва да се справи, когато го урежда.

Предимства на гравитационния поток:

• Автономна работа на отоплението, независимо от наличието на електричество.
• Достъпна цена, един от най-евтините варианти за организиране на система.
• Издръжливост – използването на чугунени радиатори и чугунени тръби с голямо сечение осигурява дългосрочно отопление на двуетажна къща за 40-50 или повече години.

Недостатъци:

• Отоплителната система изглежда обемиста - големи тръби по стените, чугунени радиатори.
• Не е възможно да се използват термостати.
• При инсталиране на разпределителен колектор на тавана добра топлоизолация е необходима – за предотвратяване на охлаждане и замръзване на водата.
• Доста големи топлинни загуби се получават в тръбите на тавана и мазето. Това означава увеличени разходи за отопление на къщата.

Характеристики на строителството

Да се ​​организира движението на течността чрез гравитация направете следното:

• Отоплителният котел се поставя възможно най-ниско – на първия етаж или в мазето. Разпределителният колектор се повдига по-високо – до тавана или до тавана на сградата.

По този начин водата получава максимално допустимата височина на издигане за дадена сграда. Което създава максимално възможното гравитационно налягане на охлаждащата течност в тръбите.

• Те инсталират устройства с широки вътрешни отвори. Тръби с голям диаметър – не по-малко от 40 мм в напречно сечение. Радиаторите с широк вътрешен проход са традиционни чугунени батерии. Ако е необходимо да се монтират спирателни устройства, се монтират сферични кранове, които в отворено положение минимално стесняват вътрешния хлабина.

• Тръбите се полагат с минимален брой завои, ъгли, без намотки и без спирали.
• Захранващите и връщащите тръбопроводи са положени под ъгъл.

Елементи на система за гравитационен поток: от какво се състои

Нека ги изброим устройства, от която се сглобява гравитационна отоплителна система:

• 

  Отоплителен котел – може да работи с различни видове гориво – газ, дърва, въглища, електричество.
• Радиатори – устройства за директно отопление – излъчват топлина в помещението.
• Главна захранваща и връщаща тръба.
• Разпределителен колектор – намира се над котела. Загрятата в котела вода постъпва в него, след което се придвижва (разпределя) в главната тръба.
• Разширителен резервоар – за временно съхранение на охлаждащата течност, която се разширява и увеличава обема си при нагряване. Разположена е в най-високата точка на системата и е изработена в отворена форма.
• Ротационни сферични кранове – на входа и изхода на отоплителните радиатори.
• Кран за източване на вода (също топка) – в най-ниската точка на системата.

Сега нека разгледаме по-подробно как се осигурява максимално възможното налягане.

Може да се интересувате и от:

Начин да спестите още повече: предимства и недостатъци на автоматизацията за отопление на частна къща

Отстраняване на неизправности за решаване на проблема: защо налягането в отоплителната система на частна къща пада, но няма течове?

Можете лесно да го направите сами! Отоплителни регистри: какво е това, видове

Наклон на тръбата

За естествена циркулация на охлаждащата течност се предприемат редица мерки за улесняване на движението ѝ вътре в радиаторите и тръбите. Една от тези мерки е полагане на захранващи и връщащи тръби под лек наклон. Размерът на наклона е избран - 2-3° на линеен метър.

Посочените степени на наклон не нарушават визуално геометрията на тръбите, но осигуряват движението на водата чрез гравитация. Те също така позволяват източване на течност от системата, ако е необходимо да се смени батерията или да се ремонтира.

Гравитационно налягане

Гравитационното налягане възниква като разлика в налягането на водата в различните сегменти на тръбопровода.

В система с естествено движение на охлаждащата течност се създава гравитационно налягане загряване на вода и повдигането ѝ до височината на тавана или втория етаж на къщата. Това осигурява гравитачен поток и отоплителна работа.

Величина на гравитационното налягане определя се от височината на повдигане вода и температурната разлика.

Възможни препятствия

За да осигурят ефективна естествена циркулация, те се опитват да намалят броя на факторите, които пречат на гравитационното налягане.

Схемата се организира с минимален брой ъгли и завои. Вместо да се огъват тръбите под прав ъгъл, се правят плавни завои, когато е възможно. За да не се натъкват на препятствия за водата, те се отстраняват. стесняване на лумените и клапите.

Вътрешните секции на радиаторите трябва да са достатъчно големи. Последицата от широките отвори е увеличен обем на охлаждащата течност, както и инерцията на отоплителната система.

Схема на еднотръбна отоплителна система в частна сграда

Еднотръбната система е най-простият и достъпен начин за организиране на естествена циркулация на охлаждащата течност в тръбите. Тя работи на принципа движение на водата чрез гравитация при нагряване в котел. Потокът на охлаждащата течност вътре в главната тръба, преминаващ последователно през всички радиатори на системата. Отоплителната магистрала започва и завършва в отоплителния котел.

Има две опции Серийно свързване на батерии в еднотръбна верига:

• Магистралата минава директно през всеки радиатор в стаята.
• Магистралата минава до батериите, В този случай, от него пред всеки радиатор се отделя разклонителна линия, която доставя топла вода. След това охладената охлаждаща течност се изпуска от радиаторите в главната линия.

Снимка 1. Същността на еднотръбната отоплителна система е движението на водата чрез гравитация, когато котелът се нагрява.

И в двете схеми водата постепенно се охлажда, движейки се от първия радиатор към последния. Ето защо първите батерии във веригата ще бъдат значително по-горещи от последните. В същото време в първата диаграма разликата между температурата на течността в първия и последния радиатор ще бъде по-голяма, отколкото във втория. Следователно втора схема осигурява по-равномерно отопление на всички помещения.

Предимства на еднотръбна система с естествена циркулация:

• Лесен за инсталиране.
• Най-достъпната цена – монтажът е по-евтин от всички други видове отопление.
• Технологична достъпност – еднотръбната система е по-лесна за инсталиране от двуконтурната отоплителна система. Също така е по-лесно да се организира естествена циркулация на охлаждащата течност в еднотръбна система.

Двутръбна отоплителна система в двуетажна къща

Двутръбната отоплителна система се откроява наличието на две магистрали. Загрятата вода се движи от котела по една линия - захранващата. А охладената вода влиза в котела по друга линия - връщащата.

Двутръбната система има увеличен брой ъгли и завои. В нея по-трудно е да се организира спонтанен поток охлаждаща течност. Често – тя трябва да бъде вградена в циркулационната помпа.

Основното предимство на двутръбната система е равномерно отопление на всички помещения. Недостатъкът е намаляването на гравитационното налягане и трудността на естествената циркулация на течността в тръбите.

Снимка 2. Двутръбна отоплителна система има две основни линии и по-голям брой ъгли и завои.

За директен гравитационен поток в двутръбна система необходима е висока температура нагряване на вода. Следователно, в зависимост от размера си, гравитационният поток може да бъде повече или по-малко ефективен. За движението на охлаждащата течност в главния те включват помпа в паралелна веригаТака че да не създава пречка и да позволява естествен поток.

Полезно видео

Видеото показва една от отоплителните системи, базирани на гравитачен поток на вода в двуетажна къща.

Еднотръбна или двутръбна система: коя е по-добра?

Организиране на естествена циркулация на охлаждащата течност Еднотръбната система е най-добрият избор връзки. Създава минимално съпротивление на движението на водата, леко намалява налягането. Подреждането му е по-просто, отколкото в двутръбна система.

Двойна тръба Системата може да бъде и с естествена циркулация. Въпреки това, нейното инсталиране ще изисква професионални знания, изчисления и опит.