Výpočet parametrov vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou: ako dosiahnuť nepretržitú prevádzku?
Vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou kvapaliny je uzavreté zariadenie gravitačného (gravitačného) typu, ktoré umožňuje vykurovať priestory v súkromnom dome bez ohľadu na zdroj energie.
Táto konštrukčná výhoda umožňuje jeho použitie v regiónoch s problémami alebo úplnou absenciou centrálnej elektrickej siete. Systém ekonomický, ale pre jeho správne fungovanie bude potrebné urobiť presné výpočty.
Obsah
Popis obehového vykurovacieho systému bez čerpadla
Zariadenie ohrev vody, fungujúci na princípe gravitácie, zapne vykurovací článok (kotol), potrubia, položené rôznymi spôsobmi, expanzná nádrž a radiátory.
Princíp fungovania
Úlohu chladiacej kvapaliny v okruhu hrá voda, ktorá sa pohybuje potrubím pod vplyvom termodynamických síl. Princíp fungovania systému je založený na o rozdieloch vo fyzikálnych vlastnostiach teplej a studenej vody.
Počas prevádzky kotla je v potrubiach vždy horúca voda, ktorá postupne ochladzuje, prechádza okruhom a odovzdáva teplo do okolia.
Hustota a hmotnosť vody sa pri zahrievaní znižuje, takže ľahko je tlačený nahor ochladenou kvapalinou.
Po dosiahnutí hornej časti okruhu sa teplá voda rozvádza potrubím pripojeným k radiátorom, odovzdáva teplo cez materiál batérií a potom steká spodnou časťou okruhu do kotla, kde sa opäť ohrieva.
Výhody inštalácie
Tie hlavné výhody Vykurovacie okruhy gravitačného typu sú:
- jednoduchá inštalácia a používanie;
- vysoký tepelný výkon a stabilita mikroklímy priestory;
- efektívnosť využívania zdrojov za predpokladu, že budova je dobre izolovaná;
- absencia hluku;
- úplná nezávislosť od elektriny;
- zriedkavé poruchy a dlhá životnosť podliehajú pravidelným preventívnym opatreniam.
Referencia! Je možné navrhnúť vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou sám/sama. Správny výpočet parametrov, výber schémy zapojenia a odborná inštalácia všetkých komponentov zaručuje životnosť konštrukcie do 35 rokov.
Hlavnou nevýhodou je, že dizajn dokáže vykurovať iba súkromné domy. plocha nie väčšia ako 100 m2, s polomerom približne 30 m.
Existuje niekoľko ďalších nevýhody, čo obmedzuje použitie návrhu s gravitačným tokom:
- povinná prítomnosť podkrovia na inštaláciu expanznej nádrže;
- pomalé zahrievanie priestory;
- potreba izolácie obvodu v nevykurovaných priestoroch aby sa zabránilo zamrznutiu vody v potrubiach.
Typy vykurovacích systémov s prirodzenou cirkuláciou
Návrhy je možné realizovať v jednorúrkovom alebo dvojrúrkovom prevedení. Podľa typu systému sa rozlišujú uzavreté a otvorené inštalačné schémy. Správne zvolený typ schémy zabezpečí jej maximálnu účinnosť.
Uzavretý typ
Dizajn s uzavretým obehom sa rozšíril v európskych krajinách a iba v Rusku začína získavať na popularite.
Schematický diagram
Po ohriatí voda stúpa pod tlakom do expanznej nádrže, rozdelené na 2 časti membránou. Spodná časť nádrže je naplnená vodou, ktorá stláča plyn (zvyčajne dusík alebo vzduch) nachádzajúci sa v hornej časti nad membránou. Vytvára sa dodatočný pracovný tlak, ktorý uľahčuje pohyb kvapaliny.
Foto 1. Uzavretý vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou. Musí byť vybavený utesnenou expanznou nádržou.
Zvláštnosti
Hlavným znakom uzavretého typu konštrukcie je tesnosť nádrže a vytvorenie dodatočného tlaku v potrubí. Niekedy sa používajú pre uzavreté okruhy Obehové čerpadlá, ktoré fungujú zo siete. Vďaka nízkej spotrebe energie čerpadla dočasný výpadok prúdu neovplyvní prevádzku systému.
Výhody a nevýhody
Hlavné výhody uzavretých vykurovacích systémov súvisia s ich tesnosťou. Vďaka tomu systém takmer netrpí vzduchovými uzávermi, je menej náchylný na koróziu a spotrebuje menej chladiacej kvapaliny, ktorou môže byť nielen voda, ale aj nemrznúca zmes. Schéma nevyžaduje veľké sklony potrubia, najmä ak sa používa čerpadlo.
Pozor! Hlavnou nevýhodou konštrukcie je potreba inštalácie veľkej nádrže, ktorá si vyžaduje priestor. Dlhé výpadky prúdu povedú k k zníženiu účinnosti čerpacieho okruhu.
Otvorený typ
Otvorený vykurovací systém zahŕňa otvorenú, nehermetickú expanznú nádrž. Táto konštrukcia sa často používa v starších budovách. Hoci stráca na popularite, otvorená schéma zostáva... spoľahlivé a efektívne.
Schéma práce
Vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou otvoreného typu sa od uzavretého typu líši iba konštrukciou nádrže a nie je potrebné inštalovať elektricky závislú jednotku.
Foto 2. Otvorený obehový vykurovací systém, vybavený nehermetickou expanznou nádržou, bez elektrického čerpadla.
Rozdiel v dizajne
Nádrž pre otvorené zariadenie môže byť vyrobený zo zvyškových materiálov a malá veľkosť. Nádoba nemusí byť nevyhnutne umiestnená na najvyššom bode.
Pozitívne a negatívne stránky
Medzi výhody dizajnu patrí jednoduchá inštalácia, bezpečnosť a nezávislosť od externých zdrojov energie. Negatívne aspekty otvorených systémov súvisiaci so vstupom vzduchu do okruhu, čo je príčinou tvorby zátok, odparovania vody a potreby kontroly jej množstva, ako aj nemožnosti použitia nemrznúcej zmesi kvôli jej škodlivým účinkom.
Jednotlivé potrubie
Jednotrubková konštrukcia používa iba jedna potrubná linka. Má nízku účinnosť, preto sa používa na vykurovanie malých miestností.
Obvod
Potrubia z vykurovacieho kotla vedú pozdĺž celého obvodu miestnosti a postupne sa pripájajú k registrom.
Teplá voda vstupuje do radiátora cez horné pripojenie a odteká cez spodné. Z posledného registra Ochladená kvapalina sa samospádom vracia späť do kotla.
Popis dizajnu
Aby systém dobre fungoval, obrys je inštalovaný pod stropoma potrubia privádzajúce ochladenú kvapalinu do kotla sú pod povrchom podlahy. Pri výbere jednorúrkového systému je možné kotol s batériami umiestniť na rovnakej úrovni. Expanzná nádrž je inštalovaná v najvyššom bode okruhu.
Výhody a nevýhody
Nepochybnou výhodou konštrukcie je jednoduchosť jej inštalácie a nákladová efektívnosť vďaka minimálnemu počtu potrubí. Nevýhody jednorúrkového okruhu zahŕňajú: tepelné straty z registra do registra. Neodporúča sa používať takýto systém na vykurovanie dvojposchodových budov.
Dvojité potrubie
Na vytvorenie dvojrúrkového systému sa položí potrubie pre priamy prívod a spätný tok kvapaliny.
Plánovanie a inštalácia konštrukcie je dosť zložitá, ale poskytujú efektívne vykurovanie.
Princíp fungovania
Osnova musí byť starostlivo premyslená a navrhnutá nasledovne:
- Hlavné stúpačky vychádzajúce z kotla sú pripojené k expanznej nádrži vo vzdialenosti približne 1/3 z celkovej výšky kontúry.
- Za nádržou je hlavné potrubie pripojené k rozvodu potrubí, cez ktoré je privádzaná horúca chladiaca kvapalina.
- Na odstránenie prebytočnej kvapaliny je nádrž vybavená prepadovým potrubím., pripojením na kanalizačný systém.
- Potrubia, ktorými sa ochladená voda bude pohybovať do kotla, sú inštalované v spodnej časti registrov rovnobežne s rúrkami obsahujúcimi horúcu chladiacu kvapalinu.
Štrukturálne prvky
Hlavné stúpačky, ako aj miestnosť, v ktorej sa nádrž nachádza, sú izolované, čo zabráni sa tepelným stratám a zamrznutiu systému. Vykurovací kotol je umiestnený najnižšie vo výklenku alebo v suteréne.
Výhody a nevýhody
Hlavnými výhodami dvojrúrkového gravitačného vykurovacieho systému sú rovnomerné rozloženie tepla medzi uzlami okruhu, jednoduché nastavenie, možnosť použitia rúrok menšieho priemeru.
Konštrukcia umožňuje korekciu chýb vo výpočte a inštalácii bez zníženia tepelnej účinnosti.
Systém nemá prakticky žiadne nevýhody, s výnimkou dlhodobé prípravné aktivity. Ale stojí za to vynaložiť čas a úsilie na vytvorenie dobre fungujúceho vykurovacieho okruhu.
Vytvorenie vhodného sklonu pre gravitačné prúdenie
Hlavné požiadavky a normy uplatňované pri vytváraní vykurovacích systémov sú uvedené v SNiP 41-01-2003.
Aby sa znížili faktory, ktoré bránia normálnemu toku chladiacej kvapaliny v potrubiach (ohyby okruhu, vzduchové uzávery), dodržiavajte odporúčania týkajúce sa sklonu systémových potrubí. Sklony sa vytvárajú pozdĺž toku kvapaliny na základe výpočtu. od 1 do 5 % v závislosti od dĺžky potrubia. Vďaka správnemu sklonu prejde vzduch nahromadený v potrubiach do expanznej nádrže, kde sa uvoľní.
Dôležité! Bez ohľadu na sklon potrubí sú v otvorenom gravitačnom vykurovacom systéme inštalované odvzdušňovacie ventily. Pre dvojrúrkové konštrukcie inštalácia prebieha s prihliadnutím na sklon oboch častí vrstevnice.
Výpočet priemeru potrubia okruhu
Pre konštrukcie s gravitáciou je potrebné použiť potrubia s väčším priemerom ako pre systémy s núteným obehom.
Nasledujúce kroky vám pomôžu správne vypočítať priemer: pravidlá:
- Po výpočte tepelnej energie potrebnej na vykurovanie miestnosti sa získaný výsledok zvýši o 20 %.
- Podľa vzorcov uvedených v SNiP pomocou online kalkulačky vypočítať prierez potrubí.
- Materiál budúceho potrubia sa berie do úvahy: Oceľové rúry musia mať priemer najmenej 50 mm. Odporúča sa pripojiť tento typ potrubia ku kotlu ako stúpačku.
- Po každom rozvetvení obvodu zmenšiť priemer rúrok o 1 veľkosť, pre spätný prúd sa naopak zvyšujú.
Správny výpočet priemeru použitých potrubí, ako aj ich sklonu, umožňuje vytvoriť vykurovací systém, ktorý funguje bez problémov.
Užitočné video
Video poskytuje prehľad vykurovacieho systému, ktorý môže pracovať s prirodzenou cirkuláciou aj s čerpadlom.
Stručné závery
Vykurovanie miestností v chladnom období s nestabilným napájaním je vyriešený problém. Vykurovacie systémy s prirodzenou cirkuláciou chladiacej kvapaliny vytvárajú pohodlné podmienky v súkromných domoch bez použitia elektriny. Konštrukcie sú ekonomické, efektívne a bezpečné, ak sú obvody správne naplánované a nainštalované.
Komentáre