Calculul parametrilor unui sistem de încălzire cu circulație naturală: cum se realizează o funcționare neîntreruptă?
Un sistem de încălzire cu circulație naturală a lichidului este un dispozitiv închis de tip gravitațional (gravitațional), permițând încălziți spațiile dintr-o casă privată, indiferent de sursa de alimentare cu energie electrică.
Acest avantaj al designului face posibilă utilizarea sa în regiuni cu probleme sau cu absența completă a unei rețele electrice centrale. Sistemul economic, dar pentru buna sa funcționare va fi necesar să se facă calcule precise.
Conţinut
Descrierea sistemului de încălzire de tip circulație fără pompă
Dispozitiv încălzirea apei, funcționând prin gravitație, pornește elementul de încălzire (cazan), țevi, așezate în moduri diferite, vas de expansiune și radiatoare.
Principiul de funcționare
Rolul agentului de răcire în circuit este jucat de apă, care se deplasează prin conducte sub influența forțelor termodinamice. Principiul de funcționare al sistemului se bazează pe despre diferența dintre proprietățile fizice ale apei calde și reci.
În timp ce centrala termică funcționează, în țevi există întotdeauna apă caldă, care se răcește treptat, trecând prin circuit și cedand căldură mediului înconjurător.
Densitatea și masa apei scad atunci când sunt încălzite, așa că se poate încălzi ușor. este forțată în sus de lichidul răcit.
După ce ajunge în partea superioară a circuitului, apa caldă este distribuită prin conducte conectate la calorifere, cedează căldură prin materialul bateriilor și apoi curge pe partea inferioară a circuitului către centrală, unde este încălzită din nou.
Avantajele instalării
Principalele avantaje Circuitele de încălzire de tip gravitațional sunt:
- ușor de instalat și utilizat;
- putere termică ridicată și stabilitate a microclimatului premise;
- eficiența resurselor cu condiția ca clădirea să fie bine izolată;
- absența zgomotului;
- independență completă față de electricitate;
- defecțiuni rare și durată lungă de viață supuse unor măsuri preventive periodice.
Referinţă! Este posibilă proiectarea unui sistem de încălzire cu circulație naturală pe cont propriu. Calculul corect al parametrilor, selectarea schemei circuitului și instalarea competentă a tuturor componentelor garantează durata de viață a structurii până la 35 de ani.
Principalul dezavantaj este că designul poate încălzi doar case private. suprafață de maximum 100 m²2, având o rază aproximativ 30 m.
Există mai multe dezavantaje, limitând utilizarea proiectării cu curgere gravitațională:
- prezența obligatorie a unei mansarde pentru instalarea vasului de expansiune;
- încălzire lentă premise;
- necesitatea izolării circuitului în zonele neîncălzite pentru a preveni înghețarea apei în țevi.
Tipuri de sisteme de încălzire cu circulație naturală
Design-urile pot fi implementate în versiuni cu o singură țeavă sau cu două țevi. După tipul de sistem, se disting schemele de instalare închise și deschise. Tipul de schemă selectat corect va asigura eficiența maximă a acestuia.
Tip închis
Designul cu circulație de tip închis a devenit răspândit în țările europene și numai în Rusia începe să câștige popularitate.
Diagramă schematică
După încălzire, apa urcă sub presiune în vasul de expansiune, împărțit în 2 părți printr-o membrană. Partea inferioară a rezervorului este umplută cu apă, care comprimă gazul (de obicei azot sau aer) situat în partea superioară, deasupra membranei. Se creează o presiune de lucru suplimentară, facilitând mișcarea lichidului.
Foto 1. Sistem de încălzire de tip închis cu circulație naturală. Trebuie să fie echipat cu un vas de expansiune etanș.
Particularități
Principala caracteristică a designului de tip închis este etanșeitatea rezervorului și crearea unei presiuni suplimentare în conductă. Uneori, pentru circuite închise, se utilizează Pompe de circulație, care funcționează de la rețeaua electrică. Datorită consumului redus de energie al pompei, o pană temporară de curent nu va afecta funcționarea sistemului.
Argumente pro şi contra
Principalele avantaje ale sistemelor de încălzire închise sunt legate de etanșeitatea lor. Datorită acestui fapt, sistemul aproape că nu suferă de blocaje de aer, este mai puțin susceptibil la coroziune și consumă mai puțin lichid de răcire, care poate fi nu numai apă, ci și antigel. Schemă nu necesită pante mari ale conductei, mai ales dacă se folosește o pompă.
Atenţie! Principalul dezavantaj al designului este necesitatea instalării unui rezervor mare, care necesită spațiu. Penerile lungi de curent vor duce la la o scădere a randamentului circuitului pompei.
Tip deschis
Un sistem de încălzire de tip deschis include un vas de expansiune deschis, neermetic. Acest design este adesea utilizat în clădirile mai vechi. Deși își pierde popularitatea, schema deschisă rămâne fiabil și eficient.
Schema de lucru
Sistemul de încălzire cu circulație naturală de tip deschis diferă de cel închis doar prin designul rezervorului și nu este nevoie să instalați o unitate dependentă de electricitate.
Foto 2. Sistem de încălzire cu circulație de tip deschis, echipat cu un vas de expansiune neermetic, fără pompă electrică.
Diferența de design
Rezervor pentru dispozitiv deschis poate fi fabricat din materiale uzate și de dimensiuni reduse. Recipientul nu trebuie neapărat să fie amplasat în cel mai înalt punct.
Aspecte pozitive și negative
Avantajele designului includ ușurința instalării, siguranța și independența față de sursele externe de alimentare. Aspecte negative ale sistemelor de tip deschis asociat cu aerul care intră în circuit, care este cauza formării dopurilor, evaporării apei și necesității controlării cantității acesteia, precum și imposibilitatea utilizării antigelului din cauza efectelor sale nocive.
Țeavă unică
Designul cu o singură țeavă folosește doar o linie de conductă. Are o eficiență scăzută, așa că este folosit pentru încălzirea camerelor mici.
Circuit
Țevile de la centrala termică se desfășoară de-a lungul întregului perimetru al încăperii, conectându-se secvențial la registre.
Apa caldă intră în calorifer prin conexiunea superioară și se scurge prin cea inferioară. De la ultimul registru Lichidul răcit curge înapoi în cazan prin gravitație.
Descrierea designului
Pentru ca sistemul să funcționeze bine, conturul este instalat sub tavan, iar conductele care transportă lichidul răcit către centrală sunt sub suprafața podelei. Atunci când se alege un sistem cu o singură conductă, centrala cu baterii poate fi amplasată la același nivel. Vasul de expansiune este instalat în cel mai înalt punct al circuitului.
Avantaje și dezavantaje
Avantajul incontestabil al designului este ușurința instalării sale și rentabilitatea datorită numărului minim de țevi. Dezavantajele unui circuit cu o singură țeavă includ: pierdere de căldură de la un registru la altul. Nu se recomandă utilizarea unui astfel de sistem pentru încălzirea clădirilor cu două etaje.
Țeavă dublă
Pentru a crea un sistem cu două țevi, se montează o conductă pentru alimentarea directă și returul lichidului.
Planificare și instalarea structurii este destul de complicată, dar asigură o încălzire eficientă.
Principiul de funcționare
Schița trebuie atent gândită și concepută după cum urmează:
- Colonna principală care vine de la cazan este conectată la vasul de expansiune la o distanță de aproximativ 1/3 din înălțimea totală a conturului.
- După rezervor, conducta principală este conectată la distribuția țevilor prin care este furnizat agentul de răcire fierbinte.
- Pentru a elimina excesul de lichid, rezervorul este echipat cu o conductă de preaplin., conectându-l la sistemul de canalizare.
- Țevile prin care apa răcită se va deplasa către cazan, sunt instalate în partea inferioară a registrelor paralel cu țevile care conțin agentul de răcire fierbinte.
Caracteristici structurale
Colonna principală, precum și camera în care se află rezervorul, sunt izolate, ceea ce va preveni pierderea de căldură și înghețarea sistemului. Cazanul de încălzire este amplasat cel mai jos, în nișă sau în subsol.
Avantaje și dezavantaje
Principalele avantaje ale unui sistem de încălzire gravitațională cu două țevi sunt distribuția uniformă a căldurii între nodurile circuitului, ușurința reglării, posibilitatea utilizării țevilor cu diametru mai mic.
Designul permite corectarea erorilor de calcul și instalare fără a reduce eficiența termică.
Sistemul nu are practic niciun dezavantaj, cu excepția activități pregătitoare pe termen lung. Dar merită timpul și efortul depus pentru a crea un circuit de încălzire funcțional.
Crearea unei pante adecvate pentru curgerea gravitațională
Principalele cerințe și standarde aplicate la crearea sistemelor de încălzire sunt prezentate în SNiP 41-01-2003.
Pentru a reduce factorii care contracarează curgerea normală a lichidului de răcire în țevi (coturi de circuit, ecluze), urmați recomandările privind panta țevilor sistemului. Pantele se realizează de-a lungul curgerii lichidului pe baza calculului de la 1 la 5%, în funcție de lungimea conductei. Datorită pantei corecte, aerul acumulat în țevi va trece în vasul de expansiune, unde va fi eliberat.
Important! Indiferent de panta țevilor, supapele de purjare a aerului sunt instalate într-un sistem de încălzire gravitațională de tip deschis. Pentru structuri cu două țevi instalarea este în desfășurare ținând cont de panta ambelor părți ale conturului.
Calculul diametrului conductelor de circuit
Pentru structurile cu curgere gravitațională, este necesar să se utilizeze țevi cu un diametru mai mare decât pentru sistemele cu circulație forțată.
Următoarele informații vă vor ajuta să calculați corect diametrul: reguli:
- După calcularea energiei termice necesare pentru încălzirea încăperii, rezultatul obținut se majorează cu 20%.
- Conform formulelor date în SNiP folosind un calculator online calculați secțiunea transversală a țevilor.
- Materialul viitoarei conducte este luat în considerare: Țevile de oțel trebuie să aibă un diametru de cel puțin 50 mm. Se recomandă conectarea acestui tip de țeavă la centrală ca o coloană verticală.
- După fiecare ramificare a circuitului reduceți diametrul țevilor cu o mărime, pentru curent invers, dimpotrivă, acestea cresc.
Calculul corect al diametrului țevilor utilizate, precum și al pantei acestora, vă permite să creați un sistem de încălzire care funcționează fără probleme.
Videoclip util
Videoclipul oferă o prezentare generală a sistemului de încălzire, care poate funcționa atât cu circulație naturală, cât și cu o pompă.
Concluzii scurte
Încălzirea camerelor în sezonul rece cu alimentare instabilă cu energie electrică este o problemă rezolvată. Sistemele de încălzire cu circulație naturală a agentului de răcire creează condiții confortabile în case private fără utilizarea energiei electrice. Proiectele sunt economice, eficiente și sigure dacă circuitele sunt planificate și instalate corect.
Comentarii