Obliczanie parametrów instalacji grzewczej z obiegiem naturalnym: jak zapewnić jej nieprzerwaną pracę?
System ogrzewania z naturalnym obiegiem cieczy jest urządzeniem zamkniętym typu grawitacyjnego (grawitacyjnego), umożliwiającym: ogrzewać pomieszczenia w domu prywatnym niezależnie od zasilania elektrycznego.
Ta zaleta konstrukcyjna umożliwia jego stosowanie w regionach, w których występują problemy lub całkowity brak centralnej sieci elektrycznej. System ekonomiczny, ale dla jego prawidłowego funkcjonowania konieczne będzie wykonanie dokładnych obliczeń.
Treść
Opis układu grzewczego typu cyrkulacyjnego bez pompy
Urządzenie podgrzewanie wody, działające grawitacyjnie, włącza element grzewczy (bojler), kobza, ułożone na różne sposoby, zbiornik wyrównawczy i grzejniki.
Zasada działania
Rolę czynnika chłodzącego w obiegu pełni woda, która przemieszcza się przez rury pod wpływem sił termodynamicznych. Zasada działania układu opiera się na o różnicach właściwości fizycznych ciepłej i zimnej wody.
Podczas pracy kotła w rurach zawsze znajduje się gorąca woda, która stopniowo się schładza, przepływając przez obwód i oddając ciepło do otoczenia.
Gęstość i masa wody zmniejszają się podczas ogrzewania, więc łatwo ją jest wypychany ku górze przez schłodzoną ciecz.
Po dotarciu do górnej części obwodu gorąca woda jest rozprowadzana rurami podłączonymi do grzejników, oddaje ciepło poprzez materiał baterii, a następnie spływa dolną częścią obwodu do kotła, gdzie jest ponownie podgrzewana.
Zalety instalacji
Główne zalety Obwody grzewcze typu grawitacyjnego składają się z:
- łatwy w instalacji i obsłudze;
- wysoka wydajność cieplna i stabilność mikroklimatu lokal;
- efektywność wykorzystania zasobów pod warunkiem, że budynek jest dobrze ocieplony;
- brak hałasu;
- całkowita niezależność od energii elektrycznej;
- rzadkie awarie i długa żywotność podlegające okresowym środkom zapobiegawczym.
Odniesienie! Istnieje możliwość zaprojektowania instalacji grzewczej z obiegiem naturalnym na własną rękę. Prawidłowe obliczenie parametrów, dobór schematu połączeń oraz właściwy montaż wszystkich podzespołów gwarantują trwałość konstrukcji. do 35 roku życia.
Główną wadą jest to, że projekt ten może ogrzewać tylko domy prywatne powierzchnia nie większa niż 100 m2, mający promień około 30 m.
Jest ich jeszcze kilka wady, ograniczając wykorzystanie konstrukcji z przepływem grawitacyjnym:
- obowiązkowa obecność poddasza do montażu zbiornika wyrównawczego;
- powolne nagrzewanie lokal;
- konieczność izolacji obwodu w miejscach nieogrzewanych aby zapobiec zamarzaniu wody w rurach.
Rodzaje systemów grzewczych z obiegiem naturalnym
Projekty mogą być wdrożone w wersji jednorurowej lub dwururowej. Ze względu na typ systemu rozróżnia się schematy instalacji zamknięte i otwarte. Prawidłowo dobrany typ schematu zapewni jego maksymalną wydajność.
Zamknięty typ
Konstrukcja obiegu zamkniętego stała się powszechna w krajach europejskich, a jedynie w Rosji zaczyna zyskiwać popularność.
Schematyczny diagram
Po podgrzaniu woda podnosi się pod ciśnieniem do zbiornika wyrównawczego, podzielony na 2 części błoną. Dolna część zbiornika jest wypełniona wodą, która spręża gaz (zwykle azot lub powietrze) znajdujący się w górnej części nad membraną. Powstaje dodatkowe ciśnienie robocze, ułatwiające ruch cieczy.
Zdjęcie 1. Układ grzewczy typu zamkniętego z obiegiem naturalnym. Musi być wyposażony w szczelny zbiornik wyrównawczy.
Osobliwości
Główną cechą konstrukcji typu zamkniętego jest szczelność zbiornika i tworzenie dodatkowego ciśnienia w rurociągu. Czasami w przypadku obiegów zamkniętych stosuje się Pompy obiegowe, które działają z sieci. Ze względu na niskie zużycie prądu przez pompę, chwilowa przerwa w dostawie prądu nie wpłynie na działanie systemu.
Plusy i minusy
Główne zalety zamkniętych systemów grzewczych są związane z ich szczelnością. Dzięki temu system prawie nie cierpi na korki powietrzne, jest mniej podatny na korozję i zużywa mniej czynnika chłodzącego, którym może być nie tylko woda, ale także płyn niezamarzający. Schemat nie wymaga dużych nachyleń rurociągów, zwłaszcza jeśli używana jest pompa.
Uwaga! Główną wadą projektu jest konieczność zainstalowania dużego zbiornika, co wymaga miejsca. Długie przerwy w dostawie prądu spowodują do zmniejszenia wydajności układu pompowego.
Otwarty typ
Otwarty system ogrzewania obejmuje otwarty, niehermetyczny zbiornik wyrównawczy. Ten projekt jest często stosowany w starszych budynkach. Mimo że traci na popularności, otwarty schemat pozostaje Niezawodny i wydajny.
Schemat pracy
System grzewczy z obiegiem naturalnym typu otwartego różni się od systemu zamkniętego wyłącznie konstrukcją zbiornika i nie ma potrzeby instalowania jednostki zależnej od zasilania elektrycznego.
Fot. 2. Instalacja grzewcza o obiegu otwartym, wyposażona w naczynie wzbiorcze niehermetyczne, bez pompy elektrycznej.
Różnica w projekcie
Zbiornik na urządzenie otwarte można wykonać ze złomu i małych rozmiarów. Pojemnik nie musi być koniecznie umieszczony w najwyższym punkcie.
Pozytywne i negatywne strony
Zalety projektu obejmują łatwość instalacji, bezpieczeństwo i niezależność od zewnętrznych źródeł zasilania. Negatywne aspekty systemów typu otwartego związane z powietrzem wchodzącym do obwodu, co jest przyczyną powstawania korków, parowania wody i konieczności kontrolowania jej ilości, a także braku możliwości stosowania płynu niezamarzającego ze względu na jego szkodliwe działanie.
Pojedyncza rura
Konstrukcja pojedynczej rury wykorzystuje tylko jedna linia rurociągu. Posiada niską sprawność, dlatego stosuje się go do ogrzewania małych pomieszczeń.
Okrążenie
Rury od kotła grzewczego biegną wzdłuż całego obwodu pomieszczenia, łącząc się sekwencyjnie z kratkami wentylacyjnymi.
Gorąca woda wpływa do grzejnika przez górne przyłącze i spływa przez dolne. Z ostatniego rejestru Schłodzona ciecz wraca do kotła pod wpływem grawitacji.
Opis projektu
Aby system działał prawidłowo, kontur montowany jest pod sufitem, a rury doprowadzające schłodzony płyn do kotła znajdują się pod powierzchnią podłogi. Wybierając system jednorurowy, kocioł z bateriami można umieścić na tym samym poziomie. Zbiornik wyrównawczy montuje się w najwyższym punkcie obwodu.
Zalety i wady
Niewątpliwą zaletą projektu jest łatwość instalacji i opłacalność ze względu na minimalną liczbę rur. Wady układu jednorurowego obejmują: utrata ciepła z jednego otworu do drugiego. Nie zaleca się stosowania takiego systemu do ogrzewania budynków dwupiętrowych.
Podwójna rura
Aby utworzyć system dwururowy, układany jest rurociąg umożliwiający bezpośrednie doprowadzenie i powrót cieczy.
Planowanie i montaż konstrukcji jest dość skomplikowanyale zapewniają wydajne ogrzewanie.
Zasada działania
Zarys musi być starannie przemyślany i zaprojektowany w następujący sposób:
- Główny przewód rurowy wychodzący z kotła jest podłączony do zbiornika wyrównawczego w odległości ok. 1/3 od całkowitej wysokości konturu.
- Za zbiornikiem do rury głównej dochodzą przewody rozprowadzające, którymi dostarczany jest gorący czynnik chłodzący.
- Aby usunąć nadmiar cieczy, zbiornik wyposażono w rurę przelewową., podłączając go do systemu kanalizacyjnego.
- Rury, którymi schłodzona woda będzie przepływać do kotła, montowane są w dolnej części rejestrów równolegle do rur zawierających gorący czynnik chłodzący.
Cechy strukturalne
Główny pion oraz pomieszczenie, w którym znajduje się zbiornik, są izolowane, co zapobiegnie utracie ciepła i zamarzaniu układu. Kocioł grzewczy umieszczany jest najniżej, we wnęce lub w piwnicy.
Zalety i wady
Głównymi zaletami dwururowego systemu ogrzewania grawitacyjnego są równomierny rozkład ciepła pomiędzy węzłami obiegu, łatwość regulacji, możliwość stosowania rur o mniejszej średnicy.
Konstrukcja pozwala na korektę błędów obliczeniowych i montażowych bez obniżania sprawności cieplnej.
System ten nie ma praktycznie żadnych wad, za wyjątkiem długoterminowe działania przygotowawcze. Warto jednak poświęcić czas i wysiłek na stworzenie dobrze funkcjonującego obiegu grzewczego.
Tworzenie odpowiedniego nachylenia dla przepływu grawitacyjnego
W dokumencie przedstawiono główne wymagania i normy stosowane przy tworzeniu systemów grzewczych. SNIP 41-01-2003.
Aby ograniczyć czynniki utrudniające normalny przepływ czynnika chłodzącego w rurach (zgięcia obwodów, korki powietrzne), należy przestrzegać zaleceń dotyczących nachylenia rur układu. Nachylenia wykonuje się wzdłuż przepływu cieczy na podstawie obliczeń od 1 do 5% w zależności od długości rurociągu. Dzięki odpowiedniemu nachyleniu, powietrze zgromadzone w rurach będzie przepływać do zbiornika wyrównawczego, gdzie zostanie uwolnione.
Ważny! W otwartym systemie ogrzewania grawitacyjnego montuje się zawory odpowietrzające, niezależnie od nachylenia rur. Do konstrukcji dwururowych instalacja w toku biorąc pod uwagę nachylenie obu części konturu.
Obliczanie średnicy rur obwodowych
W przypadku konstrukcji z przepływem grawitacyjnym konieczne jest stosowanie rur o większej średnicy niż w przypadku układów z obiegiem wymuszonym.
Poniższe wskazówki pomogą Ci poprawnie obliczyć średnicę: zasady:
- Po obliczeniu ilości energii cieplnej potrzebnej do ogrzania pomieszczenia otrzymany wynik powiększamy o 20%.
- Zgodnie ze wzorami podanymi w SNiP przy użyciu kalkulatora online obliczyć przekrój poprzeczny rur.
- Materiał przyszłego rurociągu jest brany pod uwagę: Rury stalowe muszą mieć średnicę co najmniej 50 mm. Zaleca się podłączenie tego typu rury do kotła w formie pionu.
- Po każdym rozgałęzieniu obwodu zmniejszyć średnicę rur o 1 rozmiar, w przypadku prądu wstecznego wręcz przeciwnie – wzrastają.
Prawidłowe obliczenie średnicy zastosowanych rur, a także ich nachylenia, pozwala na stworzenie systemu grzewczego funkcjonującego bez żadnych zakłóceń.
Przydatny film
Film przedstawia przegląd systemu grzewczego, który może pracować zarówno w obiegu naturalnym, jak i pompowym.
Krótkie wnioski
Ogrzewanie pomieszczeń w sezonie zimowym przy niestabilnym zasilaniu jest rozwiązanym problemem. Systemy grzewcze z naturalnym obiegiem czynnika chłodzącego tworzą komfortowe warunki w domach prywatnych bez użycia elektryczności. Projekty są ekonomiczne, wydajne i bezpieczne, jeśli obwody są zaplanowane i zainstalowane prawidłowo.
Uwagi