Funktionsprincip och uppvärmningsschema för ett privat hus med naturlig cirkulation: beräkningsfunktioner

Naturlig cirkulation är flödet av kylvätska i värmesystemet genom gravitationen, utan att cirkulationspumpen fungerar.

Sådan rörelsen genereras av gravitationskrafterna på grund av vätskans egenskap att expandera vid uppvärmning.

Naturlig gravitation möjliggör uppvärmning arbeta utan pump och extra elkostnader, i autonomt läge. Vad är ett gravitationsvärmesystem gjort av och hur fungerar det?

Principen om naturlig cirkulation

Vid uppvärmning i en panna vatten expanderar, blir lättare, stiger uppåt och ger plats för inflödet av kyld vätska.

I dess ställe kommer kylt vatten in i pannan. vatten från värmekretsen - det som har passerat genom radiatorerna, avgett en del av värmen till det omgivande utrymmet och kylts ner. Det har en lägre expansionskoefficient, dess densitet är högre och dess vikt är tyngre.

Det kylda vattnet tränger undan det uppvärmda vattnet från pannan. Detta skapar en konstant cirkulation av vätska i värmesystemet, kallad naturlig cirkulation av kylvätskan i kretsen.

Vattnets rörelsehastighet med hjälp av gravitationen beror på flera faktorer:

• temperaturskillnaden mellan pannans inlopp och utlopp – bildar vätskans gravitationstryck;
• diametern på de inre passagerna i värmesystemet – kan minska flödeshastigheten;
• indirekt rörelse av kylvätska i systemet – vinklar, böjningar, förträngning av rörens eller utsläppsrörens innerdiameter – minska vattentrycket och sakta ner flödet.

Fördelar och nackdelar

Naturlig cirkulation av kylvätskan i ett privat hus har obestridliga fördelar i form av autonomi och låg driftskostnad. Men också åtföljd av nackdelar, vilket man måste hantera när man arrangerar det.

Fördelar med gravitationsflöde:

• Autonom uppvärmningsdrift, oberoende av tillgången på elektricitet.
• Prisvärt pris, ett av de billigaste alternativen för att arrangera ett system.
• Varaktighet – användningen av gjutjärnsradiatorer och grovt gjutjärnsrör säkerställer långsiktig uppvärmning av ett tvåvåningshus i 40-50 år eller mer.

Brister:

• Värmesystemet ser klumpigt ut - stora rör längs väggarna, gjutjärnsradiatorer.
• Det går inte att använda termostater.
• Vid installation av fördelningsgrenrör på vinden god värmeisolering är nödvändig – för att förhindra att vattnet kyls ner och fryser.
• Ganska stora värmeförluster uppstår i rören på vinden och i källaren. Detta innebär ökade kostnader för uppvärmning av huset.

Konstruktionens egenskaper

Att organisera vätskans rörelse med hjälp av gravitationen gör följande:

• Värmepannan placeras så lågt som möjligt – på första våningen eller i källaren. Fördelningsgrenröret är högre upp – till taket eller till byggnadens vind.

Således får vattnet den maximalt tillåtna stigningshöjden för en given byggnad. Vilket skapar det maximalt möjliga gravitationstrycket från kylvätskan i rören.

• De installerar enheter med breda inre öppningar. Rör med stor diameter – inte mindre än 40 mm i tvärsnitt. Radiatorer med bred invändig passage är traditionella gjutjärnsbatterier. Om det är nödvändigt att installera avstängningsanordningar installeras kulventiler, som i öppet läge minimalt begränsar det invändiga spelet.

• Rör läggs med ett minimalt antal varv, vinklar, utan spolar och utan spiraler.
• Tillförsel- och returledningarna är dragna i vinkel.

Element i ett gravitationssystem: vad det består av

Låt oss lista dem enheter, från vilken ett gravitationsvärmesystem är monterat:

• 

  Värmepanna – kan drivas med olika typer av bränsle – gas, ved, kol, el.
• Radiatorer – direktvärmeanordningar – utstrålar värme i rummet.
• Huvudtillförsel och returledning.
• Distributionsinsamlare – är placerad ovanför pannan. Vatten som värms upp i pannan kommer in i den och rör sig sedan (distribueras) in i huvudröret.
• Expansionskärl – för tillfällig lagring av kylvätskan, som expanderar och ökar i volym vid uppvärmning. Den är placerad på systemets högsta punkt och är tillverkad i öppen form.
• Roterande kulventiler – vid inlopp och utlopp från värmeelement.
• Vattenavtappningskran (även boll) – vid systemets lägsta punkt.

Nu ska vi titta närmare på hur maximalt möjliga tryck säkerställs.

Du kanske också är intresserad av:

Ett sätt att spara ännu mer: fördelar och nackdelar med automatisering för uppvärmning av ett privat hus

Felsökning för att lösa problemet: varför sjunker trycket i värmesystemet i ett privat hus, men det finns inga läckor?

Du kan enkelt göra det själv! Värmeregister: vad är det, typer

Rörets lutning

För naturlig cirkulation av kylvätskan vidtas ett antal åtgärder för att underlätta dess rörelse inuti radiatorer och rör. En sådan åtgärd är läggning av till- och returledningar i lätt lutning. Lutningsstorleken är vald - 2-3 ° per linjärmeter.

De angivna lutningsgraderna bryter inte visuellt mot rörläggningens geometri, men säkerställer vattenrörelse genom gravitationen. De möjliggör också dränering av vätska från systemet om det är nödvändigt att byta batteri eller reparera det.

Gravitationstryck

Gravitationstryck uppstår som en skillnad i vattentryck i olika segment av en rörledning.

I ett system med naturlig rörelse av kylvätskan skapas gravitationstryck värma vatten och höja det till vindens höjd eller husets andra våning. Detta säkerställer självtrycksflöde och värmedrift.

Storleken på gravitationstrycket bestäms av hissens höjd vatten och temperaturskillnaden.

Möjliga hinder

För att säkerställa en effektiv naturlig cirkulation försöker de minska antalet faktorer som stör gravitationstrycket.

Schemat organiseras med ett minimalt antal hörn och svängar. Istället för att böja rör i rät vinkel görs mjuka svängar när det är möjligt. För att vattnet inte ska stöta på hinder tas de bort förträngning av lumen och ventiler.

Radiatorernas inre sektioner måste vara tillräckligt stora. Konsekvensen av vida öppningar är ökad volym kylvätska, såväl som värmesystemets tröghet.

Schema för ett enrörsvärmesystem i en privat byggnad

Ett enrörssystem är det enklaste och mest tillgängliga sättet att organisera naturlig cirkulation av kylvätska i rör. Det fungerar enligt principen vattens rörelse genom gravitationen när det värms upp i en panna. Kylvätskans flöde inuti huvudröret, som successivt passerar genom alla systemets radiatorer. Värmeledningen börjar och slutar i värmepannan.

Det finns två alternativ seriekoppling av batterier i en enrörskrets:

• Motorvägen passerar direkt genom varje radiator i rummet.
• Motorvägen passerar bredvid batterierna, I det här fallet går en grenledning som levererar varmvatten från den framför varje radiator. Och sedan släpps den kylda kylvätskan ut från radiatorerna till huvudledningen.

Foto 1. Kärnan i ett enrörsvärmesystem är vattnets rörelse genom gravitationen när pannan värms upp.

I båda systemen Vattnet kyls gradvis ner och rör sig från den första radiatorn till den sista. Det är därför de första batterierna i kretsen kommer att vara betydligt varmare än de sista. Samtidigt i det första diagrammet Skillnaden mellan vätskans temperatur i den första och sista radiatorn kommer att vara större än i den andra. Därför andra schemat säkerställer en jämnare uppvärmning av alla rum.

Fördelar med ett enrörssystem med naturlig cirkulation:

• Lätt att installera.
• Det mest överkomliga priset – installationen är billigare än alla andra typer av uppvärmning.
• Teknologisk tillgänglighet – ett enrörssystem är enklare att installera än ett tvåkretssystem. Det är också enklare att organisera naturlig cirkulation av kylvätskan i ett enrörssystem.

Tvårörsvärmesystem i ett tvåvåningshus

Tvårörsvärmesystemet sticker ut närvaron av två motorvägar. Uppvärmt vatten rör sig från pannan längs en ledning - matningsledningen. Och kylt vatten kommer in i pannan längs en annan ledning - returledningen.

Tvårörssystemet har ett ökat antal vinklar och svängar. I det det är svårare att organisera ett spontant flöde kylvätska. Ofta måste den byggas in i cirkulationspumpen.

Den största fördelen med ett tvårörssystem är jämn uppvärmning av alla rum. Nackdelen är minskningen av gravitationstrycket och svårigheten med naturlig cirkulation av vätska i rören.

Foto 2. Ett tvårörsvärmesystem har två huvudledningar och ett större antal vinklar och vridningar.

För direkt gravitationsflöde i ett tvårörssystem hög temperatur krävs uppvärmning av vatten. Därför kan gravitationsflödet, beroende på dess storlek, vara mer eller mindre effektivt. För förflyttningen av kylvätskan in i huvudvattensystemet de kopplade in en pump i en parallellkretsSå att det inte skapar ett hinder och möjliggör ett naturligt flöde.

Användbar video

Videon visar ett av värmesystemen som är baserade på gravitationsflöde av vatten i ett tvåvåningshus.

Ettrörssystem eller tvårörssystem: vilket är bättre?

För att organisera naturlig cirkulation av kylvätskan Ettrörssystem är det bästa valet anslutningar. Den skapar minimalt motstånd mot vattenrörelser, minskar trycket något. Dess arrangemang är enklare än i ett tvårörssystem.

Dubbelrör Systemet kan också ha naturlig cirkulation. Installationen är dock kommer att kräva professionell kunskap, beräkningar och erfarenhet.