私人住宅自然循環的運作原理與加熱方案：計算特點

自然循環是冷卻劑在加熱系統中的流動 透過重力，循環泵不工作。

這樣的 運動是由重力產生的 由於液體受熱膨脹的特性。

自然重力允許加熱 無需泵浦和額外電力成本處於自主模式。重力加熱系統由什麼組成？它是如何運作的？

自然循環原理

在鍋爐中加熱時 水膨脹，變得更輕，向上上升並為冷卻液體的流入騰出空間。

冷卻水取而代之進入鍋爐。 來自加熱迴路的水－流經散熱器，將部分熱量釋放到周圍空間並冷卻下來的水。它的膨脹係數較低，密度較大，重量也較重。

冷卻的水取代了鍋爐中的熱水。 這會在加熱系統中產生液體的持續循環，稱為迴路中冷卻劑的自然循環。

水在重力作用下移動的速度取決於幾個因素：

• 鍋爐入口和出口之間的溫差 – 形成液體的重力壓力；
• 加熱系統內部通道的直徑 – 可以降低流速；
• 系統中冷卻劑的間接運動 – 管道或噴頭內徑的角度、轉彎、縮小－降低水壓並減緩水流。

優點和缺點

私人住宅中冷卻劑的自然循環在自主性和低成本運作方面具有不可否認的優勢。但同時 伴隨缺點，安排時必須處理哪一個。

重力流的優點：

• 自主加熱運行，與電力供應無關。
• 價格實惠，這是安排系統的最便宜的選擇之一。
• 耐用性 – 採用鑄鐵散熱器和大截面鑄鐵管道，確保兩層房屋長期供暖 40-50年或更長時間。

缺陷：

• 加熱系統看起來很笨重 - 沿著牆壁的大型管道、鑄鐵散熱器。
• 無法使用恆溫器。
• 在閣樓安裝分配歧管時 良好的隔熱性能是必要的 – 防止水冷卻和結冰。
• 閣樓和地下室的管道中會發生相當大的熱量損失。 這意味著房屋取暖成本增加。

施工特點

利用重力組織液體的運動 執行以下操作：

• 加熱鍋爐放置得盡可能低——在一樓或地下室。 分配歧管被升高到更高的高度－到達天花板或建築物的閣樓。

因此，水流達到了特定建築物允許的最大上升高度，從而產生了管道中冷卻劑的最大重力壓力。

• 他們安裝具有寬內部開口的設備。 大直徑管道 – 橫截面積不小於40毫米。 內部通道較寬的散熱器是傳統的鑄鐵散熱器。如果需要安裝截止裝置，則安裝球閥，球閥在開啟位置時可最大限度地縮小內部間隙。

• 管道鋪設時盡量減少匝數、角度、無線圈、無螺旋。
• 供給管線和回流管線以一定角度鋪設。

重力流系統的要素：它由什麼組成

讓我們列出它們 裝置，由此組裝重力加熱系統：

• 

  暖氣鍋爐 – 可使用多種燃料 – 天然氣、木材、煤炭、電力。
• 散熱器 – 直接加熱裝置 – 將熱量輻射到房間空間。
• 主供水管和回水管。
• 分佈收集器 – 位於鍋爐上方。鍋爐加熱後的水進入鍋爐，然後輸送（分配）到主管道。
• 膨脹水箱 – 用於暫時儲存冷卻劑，冷卻劑受熱後體積會膨脹增大。裝置位於系統最高點，採用開放式設計。
• 旋轉球閥 – 位於暖氣散熱器的入口和出口。
• 排水龍頭 （也稱球）－位於系統的最低點。

現在讓我們仔細看看如何確保最大可能的壓力。

管道坡度

為了實現冷卻液的自然循環，採取了許多措施來促進其在散熱器和管道內的流動。其中一項措施是 以輕微的坡度鋪設供水管和回水管。 選擇坡度尺寸 - 每延米2-3°。

指定的坡度不會在視覺上破壞管道的幾何形狀，同時確保水在重力作用下流動。如果需要更換或維修電池，坡度還能排出系統中的液體。

重力壓力

重力壓力是由於管道不同段的水壓不同而產生的。

在冷卻劑自然移動的系統中，會產生重力壓力 加熱水並將其升高到閣樓的高度 或房屋的二樓。這確保了重力流和加熱運作。

重力壓力的大小 由升降機的高度決定 水 以及溫差。

可能存在的障礙

為了確保有效的自然循環，他們試圖減少干擾重力壓力的因素。

該計劃正在組織 具有最少數量的角落和轉彎。 管道彎曲時，盡量採用平滑的轉彎，而不是直角。為了避免水流遇到障礙物，管道被移除 管腔和瓣膜變窄。

散熱器的內部截面必須夠大。開口過大會導致 增加冷卻劑量，以及加熱系統的慣性。

私人建築單管暖氣系統示意圖

單管系統是組織管道內冷卻劑自然循環最簡單、最方便的方法。其工作原理如下 水在鍋爐中加熱時因重力而移動。 冷卻劑在主管道內流動，依序流經系統內的所有散熱器。暖氣主管道始於暖氣鍋爐，終於加熱鍋爐。

有 兩個選擇 單管電路中電池的串聯：

• 高速公路經過 直接通過房間中的每個散熱器。
• 高速公路經過 在電池旁邊， 在這種情況下，在每個散熱器前面都會有一條供應熱水的支管從那裡分出，然後冷卻後的冷卻液從散熱器排入主管線。

圖1. 單管加熱系統的本質是鍋爐加熱時水在重力作用下移動。

在這兩種方案中 水會逐漸冷卻，從第一個散熱器流到最後一個散熱器。這就是為什麼電路中第一個電池的溫度會比最後一個電池高得多。同時 在第一個圖中 第一個散熱器和最後一個散熱器中液體的溫差將大於第二個散熱器中的溫差。因此 第二種方案 確保所有房間更加均勻的加熱。

自然循環單管系統的優點：

• 易於安裝。
• 最實惠的價格 – 安裝比所有其他類型的暖氣都便宜。
• 技術可近性 單管系統比雙迴路暖氣系統更容易安裝。單管系統也更容易實現冷卻劑的自然循環。

兩層樓房屋的雙管暖氣系統

雙管加熱系統脫穎而出 有兩條高速公路。 加熱後的水沿著一條管線（進水管）從鍋爐流出。冷卻後的水則沿著另一條管線（回水管）進入鍋爐。

雙管系統增加了角度和轉彎的數量。 組織自發性流動更困難 冷卻液。通常，它必須內建在循環泵中。

雙管系統的主要優點是 所有房間均勻供暖。 缺點是重力壓力降低，管道內液體難以自然循環。

照片 2. 雙管加熱系統有兩條主線以及更多的角度和轉彎。

用於雙管系統中的直接重力流 需要高溫 水的加熱。因此，根據其大小，重力流的有效性可能更高或更低。對於冷卻劑進入主 他們在並聯電路中接入了一個泵.這樣就不會造成障礙並允許自然流動。

有用的視頻

影片展示了兩層樓房屋中基於水重力流的供暖系統之一。

單管系統還是雙管系統：哪個比較好？

組織冷卻劑的自然循環 單管系統是最佳選擇 連接。 它對水流產生的阻力最小，並略微降低了壓力。其佈置比雙管系統更簡單。

雙管 本系統也可採用自然循環。然而，其安裝 需要專業知識、計算和經驗。