Ưu điểm của hệ thống sưởi ấm mở là gì? Sơ đồ lắp đặt và nguyên lý hoạt động
Sự khác biệt chính hệ thống mở hoặc hệ thống trọng lực (OS) khác với hệ thống kín ở chỗ trong OS, chất làm mát giao tiếp với không khí xung quanh trong bình giãn nở mở.
Chất làm mát nằm trong hệ thống dưới áp suất khí quyển, không có áp lực dư thừa.
Nội dung
Mô tả về hệ thống sưởi ấm mở: nó là gì
Mạch sưởi ấm của hệ điều hành bao gồm một nồi hơi được đặt ở điểm thấp nhất của tòa nhà - trong tầng hầm hoặc hố.
Nó ra khỏi nồi hơi ống đứng cung cấp chất làm mát đến điểm cao nhất của tòa nhà (gác xép hoặc gác xép), nơi đặt bình giãn nở (ET).
Từ RB, các ống nằm ngang có độ dốc nhẹ kéo dài dọc theo đỉnh tòa nhà đến các ống đứng thẳng đứng, dọc theo đó chất làm mát được đưa đến bộ tản nhiệt.
Từ các thiết bị sưởi ấm, một đường hồi lưu chạy dọc theo đáy phòng, cũng hơi dốc về phía nồi hơi.
Nguyên lý hoạt động
Về mặt sơ đồ, mạch sưởi ấm của hệ thống sưởi ấm có thể được biểu diễn như một vòng tròn thẳng đứng dài. Một bên của chiếc nhẫn – với nước nóng (ống cung cấp nước từ nồi hơi đến RB), phía bên kia - với nước lạnh (ống dẫn nước có hồi lưu từ bộ tản nhiệt). Mật độ của chất làm mát nóng nhỏ hơn chất làm mát lạnh - nước nở ra khi được đun nóng.
Do đó, trọng lượng của nước và áp suất của cột nước ở nhánh lạnh của mạch sẽ cao hơn trọng lượng của nước và áp suất của cột nước ở nhánh nóng.
Theo quy luật của các mạch giao tiếp, chất lỏng sẽ có xu hướng cân bằng áp suất – đến sự chuyển đổi từ nhánh lạnh sang nhánh nóng.
Vì mạch là một vòng kín nên chất làm mát sẽ chảy tuần hoàn hoặc theo trọng lực.
Trong hệ điều hành, nguyên lý vật lý của sự lưu thông tuân theo ba tính năng thiết kế hệ thống:
- Ống cung cấp được cách nhiệt tối đa dọc theo toàn bộ chiều cao của nó.
- Lò hơi được đặt ở vị trí càng thấp càng tốt bên dưới bộ tản nhiệt cuối cùng.
- Mạch này có khả năng giải phóng lượng chất làm mát được làm nóng dư thừa. – bình giãn nở (để đảm bảo mật độ giảm và áp suất thấp của cột nước trong nhánh được gia nhiệt).
Với sự lưu thông tự nhiên
Chất làm mát di chuyển trong quá trình tuần hoàn tự nhiên dưới tác dụng của áp suất tuần hoàn Pн (tính theo mm cột nước):
Pн=H x (phol - pgor).
- N – chênh lệch độ cao giữa nồi hơi và bộ tản nhiệt cuối cùng, m;
- phol — mật độ của nước trong ống hồi lạnh, kg/m³;
- chất béo — mật độ nước trong ống cung cấp nước nóng, kg/m³.
Trong quá trình lưu thông dọc theo mạch, chất làm mát dành một phần áp suất để vượt qua sức cản thủy lực của đường ống, bộ tản nhiệt và van ngắt. Do đó, khi thiết kế hệ điều hành, họ chọn vật liệu có sức cản thủy lực thấpđể tổng số của chúng không vượt quá áp suất thiết kế Pн(hệ thống không bị khóa).
Quan trọng! Chất làm mát của hệ thống sưởi ấm chứa không khí, được trộn trong bình giãn nở. Để loại bỏ không khí, các đường ống được làm dốc không ít hơn 3–5 mm trên một mét ống chạy.
Với sự lưu thông từ một máy bơm
Để tăng áp suất tự nhiên, một máy bơm tuần hoàn được đưa vào mạch cung cấp nước.
Tồn tại hai điểm vào của máy bơm với hệ điều hành hiện tại:
- Trên đường ống hồi lưu trước lò hơi. Trong trường hợp này, bình giãn nở được kết nối lại với đường ống hồi lưu phía trước máy bơm (trong vùng hút).
- Trên ống cấp liệu phía trên ngay sau điểm kết nối bình giãn nở.
Thẩm quyền giải quyết! Điểm kết nối bơm được trang bị đường vòng có van kiểm tra cánh hoa.
Ống đơn
Hệ thống một ống với tuần hoàn tự nhiên được thực hiện chỉ với phân phối chất làm mát ở phía trên.
Tất cả các bộ tản nhiệt trong ống đứng của hệ thống sưởi ấm ống đơn được kết nối theo chuỗi – Đầu ra của một pin được kết nối với đầu vào của pin khác.
Ưu điểm:
- Số lượng ống ít.
- Dễ dàng cài đặt.
Nhược điểm:
- Sự mất cân bằng của hệ thống - pin phía trên nóng, pin phía dưới lạnh. Để cân bằng chế độ nhiệt độ, các bộ tản nhiệt phía dưới được lắp đặt với số lượng lớn các phần.
- Không có khả năng thực hiện điều chỉnh nhiệt độ do sức cản cao của van điều khiển.
Ống đôi
Hệ thống hai ống được đặc trưng bởi thực tế là mỗi bộ tản nhiệt được kết nối hai ống: một ống cung cấp chất làm mát nóng từ ống đứng cung cấp, ống còn lại đưa nước đã làm mát đến ống đứng trả về.
Ưu điểm của hệ thống hai ống:
- Tất cả pin đều được cân bằng theo nhiệt độ.
- Có thể thay thế bộ tản nhiệt mà không cần tắt lò hơi.
Nhược điểm:
- Tăng lượng tiêu thụ đường ống.
- Cài đặt đòi hỏi nhiều nhân công.
Với nguồn cấp dữ liệu hàng đầu
Nước nóng được cung cấp từ nồi hơi lên ống đứng đến gác xép hoặc dưới mái nhà, từ đó phân phối dọc theo các ống ngang đến các nhánh tản nhiệt thẳng đứng (cả ống đơn và ống đôi). Sau khi đi qua các bộ tản nhiệt, chất làm mát đã được làm mát được thu thập trong đường hồi lưu và đi vào nồi hơi.
Với nguồn cấp dưới
Với nguồn cấp dưới, chất làm mát được làm nóng đi vào vào các nhánh tản nhiệt từ dưới lên trên. Các ống cấp và ống hồi được đặt cạnh nhau ở mặt sàn.
Chú ý! Hệ thống này không làm lộn xộn căn phòng với nhiều đường ống, nhưng cần phải lắp đặt Cần cẩu Mayevsky để mỗi bộ tản nhiệt giải phóng không khí.
Thuận lợi:
- Dễ dàng cài đặt.
- Độ bền.
- Không cần điện để lưu thông.
- Hệ thống tự điều chỉnh – tốc độ của chất làm mát phụ thuộc vào nhiệt độ trong phòng.
Nhược điểm:
- Không phù hợp với tất cả các phòng – cần có gác xép để lắp đặt bình giãn nở và đặt các ống nằm ngang.
- Yêu cầu lò hơi phải được đặt ở vị trí càng thấp càng tốt - trong hố hoặc tầng hầm.
- Làm nóng chậm khi khởi động.
- Ngoại hình không đẹp (ống sắt đường kính lớn, bộ tản nhiệt bằng gang).
- Bán kính hoạt động nhỏ – không quá 30 mét tính từ lò hơi.
- Không có khả năng sử dụng chất chống đông do tính độc hại của hơi bốc lên.
Lắp đặt hệ thống sưởi ấm mở: ảnh
Trước khi cài đặt, cần phải thực hiện tính toán bộ tản nhiệt, tính toán thủy lực áp suất tuần hoàn, lập sơ đồ lắp đặt và liệt kê các vật liệu và linh kiện.
Ảnh 1. Lò sưởi gas đặt sàn màu thép được lắp đặt trong nhà với đầy đủ các thiết bị.
Hệ điều hành bao gồm các thành phần sau:
- Lò sưởi – nhiên liệu gas hoặc nhiên liệu rắn.
- Ống.
- Bình giãn nở.
- Bộ tản nhiệt.
- Phụ kiện (vòi nước, đường ống nồi hơi, van).
- Bơm tuần hoàn (tùy chọn).
Ảnh 2. Một máy bơm tuần hoàn được lắp trong đường ống giúp tăng hiệu quả của toàn bộ hệ thống sưởi ấm.
Tính năng cài đặt:
- Độ dốc của ống giường nạp và trả ngang - không ít hơn 3-5 mm trên mỗi mét tuyến tính.
- Họ sử dụng ống có đường kính ít nhất là 30 mm.
- Thể tích của bình giãn nở là 15% tổng thể tích chất làm mát.
Ảnh 3. Bình giãn nở làm bằng kim loại, lắp dưới trần gác xép của một ngôi nhà riêng.
Cơ chế
Trên sơ đồ, được thực hiện theo tỷ lệ thuận tiện trên một tờ giấy kẻ ô vuông, cần phải chỉ rõ những điều sau:
- Kích thước của các phòng nơi đặt đường ống nước thải.
- Sơ đồ bố trí đường ống.
- Vị trí của bộ tản nhiệt, nồi hơi (đảm bảo độ chênh lệch chiều cao cần thiết giữa lò hơi và bộ tản nhiệt), bình giãn nở, phụ kiện đường ống.
- Kích thước của ống phôi.
- Các yếu tố dùng để gắn ống vào các bộ phận của tòa nhà.
Các giai đoạn cài đặt:
- Chuẩn bị một bộ dụng cụ cần thiết (tùy thuộc vào vật liệu ống được chọn).
- Thực hiện lắp đặt lò hơi và thiết bị lò hơi theo hướng dẫn vận hành lò hơi.
- Làm một bình giãn nở và lắp đặt ở gác xép.
- Lắp đặt hoàn chỉnh ống đứng.
- Lắp đặt bộ tản nhiệt trong phòng.
- Thực hiện lắp đặt đường ống cuối cùng, kết nối tất cả các thành phần của hệ thống.
- Thực hiện cách nhiệt cho bình giãn nở.
- Điền vào hệ thống.
- Kiểm tra xem hệ thống có bị rò rỉ không.
- Thực hiện chạy thử.
Bình giãn nở cho OS
Bất kỳ không gian mở nào cũng có thể được sử dụng làm bể giãn nở (ET). thùng kim loại tự chế hoặc một bình có thể tích cần thiết không ít hơn 15% từ tổng lượng chất làm mát trong hệ thống.
RB thực hiện các chức năng sau:
- Hoạt động như một bể đệm để lưu trữ chất làm mát dư thừa, phát sinh do sự giãn nở của chất lỏng khi được đun nóng trong nồi hơi.
- Cung cấp áp suất khí quyển trong hệ thống.
- Đây là bộ phận mà qua đó các bọt khí thoát ra khỏi hệ thống. Độ dốc của đường ống đảm bảo sự nổi lên của các bọt khí.
Khuyến nghị cài đặt:
- Lắp đặt ống đứng từ nồi hơi vớiNên làm từ ống thép có đường kính 40–50 mm.
- Kích thước của các ống còn lại - càng lớn càng tốt (ít sức cản thủy lực hơn).
- Tốt nhất là sử dụng bộ tản nhiệt bằng gang.
- Thử giảm thiểu số vòng ống và van đóng và van điều khiển.
- Chỉ áp dụng Van bi toàn phần.
Đặc điểm lắp đặt trong nhà riêng
Trước khi bắt đầu công việc, bạn nên đảm bảo rằng cấu trúc của ngôi nhà đáp ứng yêu cầu của hệ thống trọng lực:
- Diện tích nhỏ (không quá 150 m²).
- Có sẵn gác xép.
- Khả năng lắp đặt nồi hơi thấp liên quan đến bộ tản nhiệt cuối cùng.
Phải làm gì nếu nước trong bình sôi nhanh?
Nếu bạn thấy nước sôi nhanh, bạn cần hoàn tất toàn bộ quy trình càng nhanh càng tốt. một loạt các hành động để tắt khẩn cấp nồi hơi (được liệt kê trong hướng dẫn vận hành) để tránh làm hỏng thiết bị.
Sau đó, bạn cần tìm ra lý do.
Nếu nước sôi khi nồi hơi mới khởi động, cần kiểm tra tính toán thủy lực và lựa chọn, lắp đặt chính xác tất cả các bộ phận.
Nếu nước sôi sau một thời gian hoạt động bình thường thì cần kiểm tra các thông số sau:
- mức chất làm mát trong hệ thống (cần sạc lại);
- hiệu suất nồi hơi;
- hoạt động bình thường của van kiểm tra (nếu có máy bơm có đường vòng);
- hoạt động bình thường của bình giãn nở.
Video hữu ích
Video cho thấy cách thức hoạt động của hệ thống sưởi ấm một ống thông thường với tuần hoàn tự nhiên.
Rẻ, đáng tin cậy và thiết thực
Hệ điều hành này dễ vận hành và cài đặt rẻ.
Để thực hiện tuần hoàn trong hệ thống trọng lực, bạn cần biết nguyên lý hoạt động của nó và có tính toán thủy lực chính xác của tất cả các yếu tố, trong trường hợp này nên liên hệ với các chuyên gia.
Bình luận