自然循環加熱系統參數計算：如何實現不間斷運轉？

液體自然循環加熱系統是一種重力式封閉裝置，允許 無論電源如何，都可以為私人住宅供暖。

這種設計優勢使其可以在中央電網存在問題或完全沒有中央電網的地區使用。該系統 經濟， 但為了其正常運作 需要精確的計算。

無泵浦循環式暖氣系統描述

裝置 水加熱，利用重力作用， 開啟加熱元件 （鍋爐）， 管道，以不同的方式鋪設， 膨脹水箱和散熱器。

工作原理

迴路中的冷卻劑由水承擔，水在熱力學力的作用下流經管道。該系統的工作原理基於 關於冷熱水物理性質的差異。

鍋爐運轉時，管道內始終有熱水，熱水逐漸冷卻，流經迴路並向周圍環境散發熱量。

水的密度和質量在加熱時會減小，因此很容易 被冷卻的液體向上推。

熱水到達迴路頂部後，透過連接到散熱器的管道分配，透過電池材料散發熱量，然後沿迴路下部流到鍋爐，在那裡再次加熱。

安裝優勢

主要內容 優點 重力式加熱迴路為：

• 易於安裝和使用；
• 高熱輸出和微氣候穩定性 前提;
• 資源效率 前提是建築物隔熱良好；
• 沒有噪音；
• 完全不依賴電力；
• 故障少，使用壽命長 並採取定期預防措施。

主要缺點是該設計只能為私人住宅供暖 面積不超過100平方米²，半徑為 約30米。

還有更多 缺點，限制重力流設計的使用：

• 必須有閣樓 用於安裝膨脹水箱；
• 緩慢加熱 前提;
• 需要在未加熱區域隔離電路 以防止管道中的水結冰。

自然循環加熱系統類型

設計可以實現 有單管或雙管版本。 根據系統類型，安裝方案可分為封閉式和開放式。正確選擇方案類型將確保其效率最大化。

封閉型

封閉式循環設計在歐洲國家普及，只有俄羅斯 開始受到歡迎。

示意圖

加熱後，水在壓力下上升至膨脹水箱， 被一層膜分成2部分。 罐體下部充滿水，水會壓縮位於薄膜上方的氣體（通常是氮氣或空氣），從而產生額外的工作壓力，促進液體的流動。

圖1. 封閉式自然循環加熱系統。必須配備密封膨脹水箱。

特點

閉式設計的主要特點是罐體的密封性和在管道中產生的額外壓力。有時，在閉式迴路中，他們會使用 循環泵， 本系統由主電源供電。由於泵浦的功耗低，因此暫時斷電不會影響系統的運作。

優點和缺點

封閉式暖氣系統的主要優點在於其密封性。因此，該系統幾乎不會出現氣阻，不易腐蝕，並且消耗的冷卻劑更少，冷卻劑不僅可以是水，還可以是防凍液。方案 不需要大的管道坡度，特別是使用泵浦時。

開放式

開放式暖氣系統包含一個開放式、非密封的膨脹水箱。這種設計通常用於較舊的建築。雖然開放式方案已不再流行，但仍 可靠、高效。

工作計劃

開放式自然循環加熱系統與封閉式加熱系統的差異僅在於水箱的設計和 無需安裝依賴電力的裝置。

照片2. 開放式循環加熱系統，配備非密封膨脹水箱，不含電動幫浦。

設計差異

開啟裝置用槽體 可由廢料製成 而且體積小，容器不一定要放在最高點。

積極和消極方面

這種設計的優點包括安裝簡單、安全且不依賴外部電源。開放式系統的缺點 與進入電路的空氣有關，這是造成阻塞、水分蒸發和需要控制水分數量的原因，並且由於防凍劑的有害影響而無法使用。

單管

單管設計僅使用 一條管道。 它的效率較低，因此僅用於小房間的加熱。

電路

來自暖氣鍋爐的管道沿著房間的整個週邊延伸，依序連接到通風口。

熱水透過上部接口進入散熱器，並透過下部接口排出。從最後一個調溫器 冷卻後的液體靠重力流回鍋爐。

設計描述

為了使系統正常運轉， 輪廓安裝在天花板下，將冷卻液輸送至鍋爐的管道位於地板下方。選擇單管系統時，帶有蓄電池的鍋爐可以放置在同一水平面上。膨脹水箱安裝在迴路的最高點。

優點和缺點

該設計毫無疑問的優勢在於易於安裝，並且由於管道數量最少而具有成本效益。單管迴路的缺點包括： 從一個調節器到另一個調節器的熱量損失。 不建議使用這樣的系統來為兩層建築物供暖。

雙管

為了建立雙管系統，需要鋪設一條管道用於液體的直接供給和回流。

規劃和 結構安裝相當複雜，但提供高效率的加熱。

工作原理

必須仔細思考並設計大綱，如下所示：

• 來自鍋爐的主立管與膨脹水箱連接，距離約 1/3 從輪廓的總高度。
• 在水箱之後，主管道連接到管道分配器，透過該管道供應熱冷卻劑。
• 為了除去多餘的液體，水箱配備了溢流管。，將其連接至下水道系統。
• 冷卻水經由管道流向鍋爐， 安裝在通風器的下部，與裝有熱冷卻劑的管道平行。

結構特徵

主立管以及水箱所在的房間都是隔熱的， 將防止熱量損失和系統凍結。 暖氣鍋爐位於凹處的最下方或地下室內。

優點和缺點

雙管重力加熱系統的主要優點是迴路節點之間熱量分佈均勻、調整方便、 使用較小直徑管道的可能性。

該設計允許糾正計算和安裝錯誤，而不會降低熱效率。

該系統幾乎沒有缺點，除了 長期的籌備活動。 但創建一個功能良好的加熱電路是值得花費時間和精力的。

為重力流創造合適的坡度

暖氣系統創建的主要要求和標準如下： SNiP 41-01-2003。

為了減少影響管道內冷卻液正常流動的因素（例如迴路彎頭、氣塞），請遵循系統管道坡度的建議。坡度是根據液體流動方向計算得出的。 根據管道的長度，從 1% 到 5%。 由於坡度正確，管道中積聚的空氣將進入膨脹水箱，並在那裡釋放。

迴路管道直徑的計算

對於重力流結構，需要使用比強制循環系統更大直徑的管道。

以下內容將幫助您正確計算直徑： 規則：

• 計算出加熱房間所需的熱能後，所得的結果增加了20％。
• 根據 SNiP 給出的公式，使用線上計算器 計算管道的橫截面。
• 考慮未來管道的材料： 鋼管直徑至少 50 毫米。 建議將這種類型的管道作為立管連接到鍋爐。
• 電路每次分支後 將管道直徑減小 1 號，對於反向電流，相反，它們會增加。

正確計算所用管道的直徑及其坡度，可讓您創建一個正常運作的加熱系統。

有用的視頻

影片概述了加熱系統，該系統可以通過自然循環和泵運行。

簡要結論

在寒冷季節，電力供應不穩定的情況下，房間供暖已不再是問題。採用冷卻劑自然循環的加熱系統可以 私人住宅的舒適條件 無需使用電力。如果電路規劃和安裝正確，設計將經濟、有效率且安全。