การคำนวณค่าพารามิเตอร์ของระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนธรรมชาติ: จะทำอย่างไรจึงจะทำงานได้อย่างต่อเนื่อง?
ระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนของเหลวตามธรรมชาติเป็นอุปกรณ์ปิดประเภทแรงโน้มถ่วง (แรงโน้มถ่วง) ซึ่งช่วยให้ ให้ความร้อนแก่บริเวณภายในบ้านส่วนตัวโดยไม่คำนึงถึงแหล่งจ่ายไฟฟ้า
ข้อดีของการออกแบบนี้ทำให้สามารถใช้งานได้ในพื้นที่ที่มีปัญหาหรือไม่มีเครือข่ายไฟฟ้าส่วนกลางเลย ระบบ ประหยัด, แต่เพื่อการทำงานที่เหมาะสม จะต้องมีการคำนวณที่แม่นยำ-
เนื้อหา
คำอธิบายระบบทำความร้อนแบบหมุนเวียนโดยไม่ต้องใช้ปั๊ม
อุปกรณ์ การทำน้ำอุ่นโดยอาศัยแรงโน้มถ่วง เปิดองค์ประกอบความร้อน (หม้อน้ำ), ท่อ, วางไว้ในลักษณะที่แตกต่างกัน ถังขยายและหม้อน้ำ-
หลักการทำงาน
บทบาทของสารหล่อเย็นในวงจรคือน้ำซึ่งเคลื่อนที่ผ่านท่อภายใต้อิทธิพลของแรงทางเทอร์โมไดนามิก หลักการทำงานของระบบจะขึ้นอยู่กับ เกี่ยวกับความแตกต่างคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำร้อนและน้ำเย็น
ในขณะที่หม้อไอน้ำทำงาน จะมีน้ำร้อนอยู่ในท่ออยู่เสมอ ซึ่งจะค่อยๆ เย็นลง ผ่านวงจรและส่งความร้อนสู่สิ่งแวดล้อม
ความหนาแน่นและมวลของน้ำจะลดลงเมื่อได้รับความร้อน จึงทำให้ ถูกบังคับให้เคลื่อนขึ้นด้านบนโดยของเหลวที่เย็นลง
หลังจากถึงจุดสูงสุดของวงจรแล้ว น้ำร้อนจะถูกกระจายผ่านท่อที่เชื่อมต่อกับหม้อน้ำ ปล่อยความร้อนผ่านวัสดุของแบตเตอรี่ จากนั้นไหลลงมาตามส่วนล่างของวงจรไปยังหม้อไอน้ำ ซึ่งจะได้รับความร้อนอีกครั้ง
ข้อดีของการติดตั้ง
ตัวหลักๆ ข้อดี วงจรทำความร้อนแบบแรงโน้มถ่วงมีดังนี้:
- ติดตั้งและใช้งานง่าย
- เอาต์พุตความร้อนสูงและเสถียรภาพของสภาพอากาศย่อย สถานที่;
- ประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร โดยให้ตัวอาคารมีฉนวนกันความร้อนอย่างดี
- ไร้เสียงรบกวน;
- เป็นอิสระจากไฟฟ้าโดยสมบูรณ์
- การพังที่เกิดขึ้นไม่บ่อยและอายุการใช้งานยาวนาน ขึ้นอยู่กับมาตรการป้องกันเป็นระยะๆ
อ้างอิง! สามารถออกแบบระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติได้ ตามลำพัง การคำนวณพารามิเตอร์ที่ถูกต้อง การเลือกแผนผังวงจร และการติดตั้งส่วนประกอบทั้งหมดอย่างมีประสิทธิภาพ รับประกันอายุการใช้งานของโครงสร้าง อายุสูงสุด 35 ปี.
ข้อเสียหลักคือการออกแบบสามารถให้ความร้อนได้เฉพาะบ้านส่วนตัวเท่านั้น พื้นที่ไม่เกิน 100 ม.2, มีรัศมี ประมาณ 30 ม.
ยังมีอีกหลาย ข้อเสียการจำกัดการใช้การออกแบบการไหลตามแรงโน้มถ่วง:
- การต้องมีห้องใต้หลังคา สำหรับการติดตั้งถังขยาย;
- ความร้อนช้า สถานที่;
- ความจำเป็นในการแยกวงจรในพื้นที่ที่ไม่ได้รับความร้อน เพื่อป้องกันน้ำแข็งในท่อ
ประเภทของระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ
การออกแบบสามารถนำไปปฏิบัติได้ ในรูปแบบท่อเดี่ยวหรือท่อคู่ ระบบจะแยกรูปแบบการติดตั้งแบบปิดและแบบเปิดตามประเภทของระบบ การเลือกรูปแบบการติดตั้งที่ถูกต้องจะช่วยให้ระบบมีประสิทธิภาพสูงสุด
แบบปิด
การออกแบบการหมุนเวียนแบบปิดได้รับความนิยมแพร่หลายในประเทศในยุโรป และเฉพาะในรัสเซียเท่านั้น เริ่มได้รับความนิยมมากขึ้นแล้ว
แผนผัง
หลังจากการให้ความร้อน น้ำจะลอยขึ้นภายใต้แรงดันไปยังถังขยายตัว แบ่งออกเป็น 2 ส่วนด้วยเยื่อ ส่วนล่างของถังจะเต็มไปด้วยน้ำซึ่งจะอัดก๊าซ (โดยปกติคือไนโตรเจนหรืออากาศ) ที่อยู่ด้านบนเหนือเมมเบรน แรงดันการทำงานเพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการเคลื่อนตัวของของเหลว
ภาพที่ 1 ระบบทำความร้อนแบบปิดที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ ต้องมีถังขยายแบบปิดสนิท
ลักษณะพิเศษ
คุณสมบัติหลักของการออกแบบแบบปิดคือความแน่นของถังและการสร้างแรงดันเพิ่มเติมในท่อ บางครั้งสำหรับวงจรปิดจะใช้ ปั๊มหมุนเวียน, ซึ่งทำงานจากไฟหลัก เนื่องจากปั๊มใช้พลังงานต่ำ การหยุดจ่ายไฟชั่วคราวจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบ
ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดีหลักของระบบทำความร้อนแบบปิดนั้นเกี่ยวข้องกับความแน่นหนาของระบบ ด้วยเหตุนี้ ระบบจึงแทบไม่มีปัญหาการล็อกอากาศ มีโอกาสเกิดการกัดกร่อนน้อยลง และใช้สารหล่อเย็นน้อยลง ซึ่งอาจเป็นน้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัวได้ ไม่จำเป็นต้องมีท่อลาดเอียงขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้เครื่องสูบน้ำ
ความสนใจ! ข้อเสียหลักของการออกแบบคือต้องติดตั้งถังขนาดใหญ่ซึ่งต้องใช้พื้นที่ หากไฟดับเป็นเวลานานจะนำไปสู่ ส่งผลให้ประสิทธิภาพของวงจรปั๊มลดลง
แบบเปิด
ระบบทำความร้อนแบบเปิดประกอบด้วยถังขยายตัวแบบเปิดที่ไม่ปิดสนิท การออกแบบนี้มักใช้ในอาคารเก่า แม้ว่าจะได้รับความนิยมน้อยลง แต่รูปแบบเปิดยังคงได้รับความนิยม เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ
แผนงานการทำงาน
ระบบทำความร้อนแบบหมุนเวียนธรรมชาติแบบเปิดแตกต่างจากแบบปิดเพียงการออกแบบถังเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องติดตั้งหน่วยที่ต้องอาศัยไฟฟ้า
ภาพที่ 2 ระบบทำความร้อนหมุนเวียนแบบเปิด ติดตั้งถังขยายแบบไม่ปิดสนิท ไม่มีปั๊มไฟฟ้า
ความแตกต่างด้านการออกแบบ
ถังสำหรับอุปกรณ์เปิด สามารถผลิตจากวัสดุเหลือใช้ และมีขนาดเล็ก ภาชนะไม่จำเป็นต้องอยู่จุดสูงสุด
ด้านบวกและด้านลบ
ข้อดีของการออกแบบ ได้แก่ การติดตั้งที่ง่าย ความปลอดภัย และความเป็นอิสระจากแหล่งพลังงานภายนอก ด้านลบของระบบแบบเปิด ที่เกี่ยวข้องกับอากาศที่เข้าสู่วงจรซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดอุดตัน การระเหยของน้ำ และความจำเป็นในการควบคุมปริมาณน้ำ รวมทั้งไม่สามารถใช้สารป้องกันการแข็งตัวได้เนื่องจากผลข้างเคียงที่เป็นอันตราย
ท่อเดี่ยว
การออกแบบท่อเดี่ยวใช้เพียง ท่อส่งน้ำเส้นหนึ่ง มีประสิทธิภาพต่ำจึงใช้ในการทำความร้อนห้องเล็กๆ
วงจรไฟฟ้า
ท่อจากหม้อน้ำร้อนวางเรียงกันไปตามขอบห้องทั้งหมด โดยเชื่อมต่อไปยังช่องระบายอากาศตามลำดับ
น้ำร้อนจะเข้าสู่หม้อน้ำผ่านการเชื่อมต่อด้านบน และระบายออกผ่านการเชื่อมต่อด้านล่าง จากการลงทะเบียนครั้งสุดท้าย ของเหลวที่เย็นลงจะไหลกลับสู่หม้อไอน้ำโดยแรงโน้มถ่วง
คำอธิบายการออกแบบ
เพื่อให้ระบบทำงานได้ดี ติดตั้งคอนทัวร์ใต้ฝ้าเพดานและท่อที่ส่งของเหลวที่เย็นแล้วไปยังหม้อไอน้ำจะอยู่ใต้พื้นผิว เมื่อเลือกใช้ระบบท่อเดียว หม้อไอน้ำพร้อมแบตเตอรี่สามารถวางในระดับเดียวกันได้ ถังขยายจะติดตั้งไว้ที่จุดสูงสุดของวงจร
ข้อดีข้อเสีย
ข้อดีที่ไม่ต้องสงสัยของการออกแบบคือการติดตั้งที่ง่ายและคุ้มต้นทุนเนื่องจากใช้ท่อจำนวนน้อยที่สุด ข้อเสียของวงจรท่อเดียวมีดังนี้: การสูญเสียความร้อนจากทะเบียนไปยังทะเบียน ไม่แนะนำให้ใช้ระบบดังกล่าวในการให้ความร้อนแก่อาคารสองชั้น
ท่อคู่
ในการสร้างระบบท่อสองท่อ จะต้องมีการวางท่อสำหรับการจ่ายและไหลกลับของของเหลวโดยตรง
การวางแผนและ การติดตั้งโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อนแต่ให้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หลักการทำงาน
โครงร่างจะต้องได้รับการคิดและออกแบบอย่างรอบคอบดังต่อไปนี้:
- ท่อยกหลักที่มาจากหม้อไอน้ำเชื่อมต่อกับถังขยายที่ระยะห่างประมาณ 1/3 จากความสูงรวมของเส้นชั้นความสูง
- หลังจากถังแล้ว ท่อหลักจะเชื่อมต่อกับท่อจ่ายน้ำหล่อเย็นร้อน
- เพื่อขจัดของเหลวส่วนเกิน ถังจึงติดตั้งท่อระบายน้ำล้น, เชื่อมต่อกับระบบท่อระบายน้ำ.
- ท่อที่น้ำหล่อเย็นจะไหลผ่านไปยังหม้อน้ำ ติดตั้งไว้ในส่วนล่างของช่องลมขนานกับท่อที่มีน้ำหล่อเย็นร้อน
ลักษณะโครงสร้าง
ท่อหลักและห้องที่ถังตั้งอยู่ก็มีฉนวนป้องกันความร้อนซึ่ง จะป้องกันการสูญเสียความร้อนและการแข็งตัวของระบบ หม้อน้ำทำความร้อนจะอยู่ต่ำที่สุดในช่องว่างหรือในห้องใต้ดิน
ข้อดีและข้อเสีย
ข้อได้เปรียบหลักของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแบบท่อสองท่อคือการกระจายความร้อนสม่ำเสมอระหว่างโหนดวงจร ความสะดวกในการปรับแต่ง ความเป็นไปได้ในการใช้ท่อที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า
การออกแบบช่วยให้สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดในการคำนวณและการติดตั้งได้โดยไม่ลดประสิทธิภาพความร้อน
ระบบนี้แทบไม่มีข้อเสียเลย ยกเว้น กิจกรรมเตรียมความพร้อมในระยะยาว แต่ก็คุ้มค่าเวลาและความพยายามเพื่อสร้างวงจรทำความร้อนที่ทำงานได้ดี
การสร้างความลาดเอียงที่เหมาะสมต่อการไหลของแรงโน้มถ่วง
ข้อกำหนดและมาตรฐานหลักที่ใช้ในการสร้างระบบทำความร้อนมีดังต่อไปนี้ สพฐ.41-01-2546
เพื่อลดปัจจัยที่ขัดขวางการไหลปกติของสารหล่อเย็นในท่อ (การโค้งงอของวงจร การล็อกอากาศ) ให้ปฏิบัติตามคำแนะนำสำหรับความลาดเอียงของท่อระบบ ความลาดเอียงจะทำไปตามการไหลของของเหลวตามการคำนวณ ตั้งแต่ 1 ถึง 5% ขึ้นอยู่กับความยาวของท่อ ด้วยความลาดเอียงที่ถูกต้อง อากาศที่สะสมอยู่ในท่อจะผ่านไปยังถังขยาย ซึ่งจะถูกปล่อยออกมา
สำคัญ! ไม่ว่าความลาดชันของท่อจะเป็นเท่าใด วาล์วระบายอากาศจะถูกติดตั้งในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแบบเปิด สำหรับโครงสร้างท่อสองท่อ การติดตั้งกำลังดำเนินอยู่ โดยคำนึงถึงความลาดชันของทั้ง 2 ส่วนของเส้นชั้นความสูง
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อวงจร
สำหรับโครงสร้างการไหลตามแรงโน้มถ่วง จำเป็นต้องใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าระบบที่มีการไหลเวียนแบบบังคับ
ต่อไปนี้จะช่วยให้คุณคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางได้อย่างถูกต้อง: กฎ:
- หลังจากคำนวณพลังงานความร้อนที่จำเป็นในการทำความร้อนในห้องแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้จะเพิ่มขึ้น 20%
- ตามสูตรที่กำหนดไว้ใน SNiP โดยใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์ คำนวณหน้าตัดของท่อ
- วัสดุของท่อในอนาคตจะถูกนำมาพิจารณา: ท่อเหล็กต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 50 มม. ขอแนะนำให้เชื่อมต่อท่อประเภทนี้กับหม้อไอน้ำเป็นตัวยก
- หลังจากแต่ละสาขาของวงจร ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อลง 1 ขนาดสำหรับกระแสย้อนกลับ ในทางตรงกันข้ามจะเพิ่มขึ้น
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่ใช้รวมถึงความลาดชันอย่างถูกต้อง ช่วยให้คุณสามารถสร้างระบบทำความร้อนที่ทำงานได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ
วีดีโอที่เป็นประโยชน์
วิดีโอนี้ให้ภาพรวมของระบบทำความร้อนซึ่งสามารถทำงานได้ทั้งกับการหมุนเวียนธรรมชาติและปั๊ม
บทสรุปสั้นๆ
การทำความร้อนในห้องในฤดูหนาวที่มีแหล่งจ่ายไฟไม่เสถียรนั้นเป็นปัญหาที่ได้รับการแก้ไขแล้ว ระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนสารทำความเย็นตามธรรมชาติจะสร้าง สภาพที่สบายในบ้านส่วนตัว โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า การออกแบบจะประหยัด มีประสิทธิภาพ และปลอดภัย หากวางแผนและติดตั้งวงจรอย่างถูกต้อง
ความคิดเห็น