Sistem pemanasan peredaran semula jadi: reka bentuk litar air biasa

Pembinaan rangkaian pemanasan jenis graviti autonomi dipilih jika tidak praktikal dan kadang-kadang mustahil untuk memasang pam edaran atau menyambung ke bekalan kuasa terpusat.

Sistem sedemikian lebih murah untuk dipasang dan bebas sepenuhnya dari elektrik. Namun, prestasinya sangat bergantung pada ketepatan reka bentuknya.

Agar sistem pemanasan dengan peredaran semula jadi berfungsi dengan lancar, perlu mengira parameternya, memasang komponen dengan betul dan memilih litar air dengan munasabah. Kami akan membantu menyelesaikan masalah ini.

Kami menerangkan prinsip utama sistem gravitasi, memberi nasihat tentang memilih saluran paip, menguraikan peraturan untuk memasang litar dan meletakkan simpul kerja. Kami memberi perhatian khusus kepada reka bentuk dan fungsi litar pemanasan satu dan dua paip.

Prinsip Proses Peredaran Alam

Proses pergerakan air di litar pemanasan tanpa penggunaan pam edaran berlaku kerana undang-undang fizikal semula jadi.

Memahami sifat proses ini akan membolehkan anda kompeten untuk merancang sistem pemanasan untuk kes biasa dan tidak standard.

Perbezaan maksimum tekanan hidrostatik

Sifat fizikal utama penyejuk (air atau antibeku), yang menyumbang kepada pergerakannya di sepanjang litar semasa peredaran semula jadi, adalah penurunan kepadatan dengan peningkatan suhu.

Ketumpatan air panas kurang daripada sejuk dan oleh itu terdapat perbezaan tekanan hidrostatik lajur cecair hangat dan sejuk. Air sejuk yang mengalir ke penukar panas menggantikan air panas ke atas paip.

Daya penggerak air dalam litar semasa peredaran semula jadi adalah perbezaan tekanan hidrostatik antara lajur cecair sejuk dan panas

Litar pemanasan rumah boleh dibahagikan kepada beberapa serpihan. Air diarahkan ke atas di sepanjang serpihan "panas", dan ke bawah di sepanjang serpihan "sejuk". Batasan serpihan adalah titik atas dan bawah sistem pemanasan.

Cabaran utama dalam pemodelan sistem peredaran semula jadiair adalah untuk mencapai perbezaan maksimum antara tekanan lajur cair pada serpihan “panas” dan “sejuk”.

Unsur litar air yang klasik untuk peredaran semula jadi adalah pemungut pecutan (riser utama) - paip menegak yang diarahkan ke atas dari penukar haba.

Pemungut pecutan mesti mempunyai suhu maksimum, sehingga terlindung sepanjang keseluruhannya. Walaupun, jika ketinggian pengumpulnya tidak besar (seperti rumah tingkat satu), maka anda tidak boleh melakukan penebat, kerana air di dalamnya tidak akan mempunyai masa untuk menyejuk.

Biasanya, sistem ini direka sedemikian rupa sehingga titik puncak pengumpul pecutan bertepatan dengan titik atas keseluruhan litar. Mereka mengatur jalan keluar ke pembuka tangki terbuka atau injap bolong jika tangki membran digunakan.

Maka panjang bahagian "panas" litar adalah minimum yang mungkin, yang menyebabkan penurunan kehilangan haba di kawasan ini.

Ia juga wajar agar serpihan litar “panas” tidak digabungkan dengan bahagian panjang yang mengangkut penyejuk yang disejukkan. Sebaik-baiknya, titik bawah litar air bertepatan dengan titik bawah penukar haba yang diletakkan di dalam alat pemanasan.

Semakin rendah dandang terletak di sistem pemanasan, semakin rendah tekanan hidrostatik lajur cecair di bahagian panas litar

Untuk segmen air yang "sejuk" juga mempunyai peraturan tersendiri yang meningkatkan tekanan cecair:

• semakin banyak kehilangan haba di bahagian "sejuk" pada rangkaian pemanasan, semakin rendah suhu air dan semakin besar ketumpatannya, oleh itu fungsi sistem dengan peredaran semula jadi hanya mungkin dengan pemindahan haba yang ketara;
• semakin besar jarak dari bahagian bawah litar ke sambungan radiator, semakin besar bahagian lajur air dengan suhu minimum dan ketumpatan maksimum.

Untuk memastikan pematuhan dengan peraturan terakhir, seringkali kompor atau dandang dipasang di titik paling rendah rumah, misalnya, di ruang bawah tanah. Susunan dandang ini memberikan jarak maksimum yang mungkin antara aras bawah radiator dan titik masuk air ke dalam penukar haba.

Walau bagaimanapun, ketinggian antara titik bawah dan atas litar air semasa peredaran semula jadi tidak boleh terlalu besar (dalam praktiknya, tidak lebih dari 10 meter). Ketuhar atau dandang, hanya penukar haba dan bahagian bawah pemungut pecutan yang dipanaskan.

Sekiranya serpihan ini tidak signifikan berbanding dengan ketinggian keseluruhan litar air, maka penurunan tekanan pada serpihan "panas" litar akan tidak signifikan dan proses peredaran tidak akan bermula.

Penggunaan sistem peredaran semula jadi untuk bangunan dua tingkat dibenarkan, dan pam edaran akan diperlukan untuk lantai yang lebih besar

Minimumkan daya tahan terhadap pergerakan air

Semasa merancang sistem dengan peredaran semula jadi, perlu mengambil kira halaju penyejuk di sepanjang litar.

Pertamasemakin pantas kelajuannya, semakin cepat pemindahan haba melalui sistem "dandang - penukar haba - litar air - radiator pemanasan - bilik".

Keduasemakin cepat kelajuan bendalir melalui penukar haba, semakin kecil kemungkinannya akan mendidih, yang sangat penting ketika memanaskan dapur.

Mendidih air dalam sistem boleh menjadi sangat mahal - kos pembongkaran, pembaikan dan pemasangan semula penukar haba memerlukan banyak masa dan wang

Dalam sistem pemanasan peredaran paksa kelajuan air bergantung kepada parameter pam edaran.

Dengan pemanasan air dengan peredaran semula jadi, kelajuan bergantung pada faktor berikut:

• perbezaan tekanan antara serpihan kontur pada titik bawahnya;
• daya tahan hidrodinamik sistem pemanasan.

Cara untuk memastikan perbezaan tekanan maksimum telah dibincangkan di atas. Rintangan hidrodinamik sistem sebenar tidak dapat dikira dengan tepat kerana model matematik yang kompleks dan sebilangan besar data input, ketepatannya sukar dijamin.

Walaupun begitu, terdapat peraturan umum, pematuhan yang akan mengurangkan ketahanan litar pemanasan.

Sebab utama untuk mengurangkan kelajuan pergerakan air adalah ketahanan dinding paip dan kehadiran penyempitan kerana adanya kelengkapan atau injap. Pada kadar aliran rendah, rintangan dinding hampir tidak ada.

Pengecualian adalah paip panjang dan nipis, ciri untuk pemanasan dengan lantai suam. Sebagai peraturan, litar yang terpisah dengan peredaran paksa dibezakan untuknya.

Apabila memilih jenis paip untuk litar dengan peredaran semula jadi, perlu mengambil kira kehadiran sekatan teknikal semasa pemasangan sistem. Oleh itu paip plastik tidak diinginkan untuk digunakan semasa peredaran air semula jadi kerana sambungan kelengkapannya dengan diameter dalaman yang jauh lebih kecil.

Kelengkapan paip logam-plastik mengecilkan diameter dalaman dan merupakan halangan serius untuk aliran air pada tekanan rendah (+)

Peraturan untuk pemilihan dan pemasangan paip

Pilihan antara keluli atau paip polipropilena dengan peredaran apa pun, ia berlaku mengikut kriteria kemungkinan penggunaannya untuk air panas, serta dari sudut harga, kemudahan pemasangan dan jangka hayat.

Riser dipasang dari paip logam, kerana air dengan suhu tertinggi melaluinya, dan dalam hal pemanasan relau atau kerosakan penukar haba, pilihan untuk mengeluarkan wap adalah mungkin.

Dengan peredaran semula jadi, perlu menggunakan diameter paip yang sedikit lebih besar daripada pada pam edaran. Biasanya, untuk pemanasan bilik sehingga 200 meter persegi. m, diameter pemungut pecutan dan paip di saluran masuk ke penukar haba adalah 2 inci.

Ini disebabkan oleh kelajuan air yang lebih rendah berbanding dengan pilihan peredaran paksa, yang menyebabkan masalah berikut:

• pemindahan haba berkurang per unit masa dari sumber ke bilik yang dipanaskan;
• tersumbat atau kesesakan udara, yang tidak dapat mengatasi tekanan kecil.

Perhatian khusus semasa menggunakan peredaran semula jadi dengan litar bekalan yang lebih rendah mesti diberikan kepada masalah mengeluarkan udara dari sistem. Ia tidak dapat dikeluarkan sepenuhnya dari penyejuk melalui tangki pengembangan, seperti air mendidih mula-mula memasuki peranti di jalan raya yang terletak lebih rendah daripada mereka sendiri.

Semasa peredaran paksa, tekanan air menggerakkan udara ke pemungut udara yang dipasang di titik tertinggi sistem - peranti dengan kawalan automatik, manual atau separa automatik. Menggunakan Kren Mayevsky Pada asasnya, pemindahan haba disesuaikan.

Dalam rangkaian pemanasan graviti dengan umpan yang terletak di bawah perkakas, paip Mayevsky digunakan secara langsung untuk pendarahan udara.

Semua radiator pemanasan moden mempunyai alat ekzos udara, oleh itu, untuk mengelakkan pembentukan palam di litar, anda boleh membuat cerun, menggerakkan udara ke radiator

Udara juga boleh dibuang menggunakan ventilasi udara yang dipasang pada setiap riser atau di atas talian yang berjalan selari dengan lebuh raya sistem. Kerana bilangan alat ekzos udara yang mengagumkan, litar graviti dengan pendawaian yang lebih rendah sangat jarang berlaku.

Dengan tekanan rendah, palam udara kecil dapat menghentikan sepenuhnya sistem pemanasan. Jadi, menurut SNiP 41-01-2003, tidak dibenarkan meletakkan saluran paip sistem pemanasan tanpa cerun dengan kecepatan air kurang dari 0,25 m / s.

Dengan peredaran semula jadi, kelajuan seperti itu tidak dapat dicapai. Oleh itu, selain meningkatkan diameter paip, cerun malar mesti diperhatikan untuk mengeluarkan udara dari sistem pemanasan. Lereng dirancang pada kadar 2-3 mm per 1 meter, di rangkaian pangsapuri cerun mencapai 5 mm per meter linier garis mendatar.

Lereng umpan dibuat mengikut arah pergerakan air sehingga udara bergerak ke tangki pengembang atau sistem pendarahan udara yang terletak di titik atas litar. Walaupun anda boleh membuat bias balas, tetapi dalam kes ini, anda juga harus menetapkannya injap bolong.

Kemiringan garis pemulangan dibuat, sebagai peraturan, ke arah pergerakan air sejuk. Kemudian titik bawah litar akan bertepatan dengan input paip balik ke penjana haba.

Kombinasi cerun bekalan dan pemulangan yang paling biasa untuk membuang kunci udara dari litar air peredaran semula jadi

Pada memasang lantai yang hangat kawasan kecil di litar dengan peredaran semula jadi, adalah perlu untuk mengelakkan udara memasuki paip sempit dan mendatar sistem pemanasan ini. Anda perlu meletakkan alat penyingkiran udara di hadapan lantai yang hangat.

Skema pemanasan satu paip dan dua paip

Semasa mengembangkan skema pemanasan rumah dengan peredaran air semula jadi, adalah mungkin untuk merancang satu atau beberapa litar yang berasingan. Mereka boleh berbeza antara satu sama lain. Tidak kira panjang, bilangan radiator dan parameter lain, ia dilakukan mengikut skema satu paip atau dua paip.

Litar talian tunggal

Sistem pemanasan menggunakan paip yang sama untuk bekalan air yang berurutan ke radiator disebut satu paip. Pilihan tiub tunggal yang paling mudah ialah pemanasan dengan paip logam tanpa penggunaan radiator.

Ini adalah kaedah paling murah dan paling tidak bermasalah untuk menyelesaikan pemanasan rumah apabila memilih memihak kepada peredaran semula jadi penyejuk. Kekurangan yang ketara adalah penampilan paip besar.

Pada yang paling menjimatkan versi tiub tunggal dengan pemanasan radiator, air panas mengalir secara berurutan melalui setiap peranti. Di sini anda memerlukan bilangan paip dan injap minimum.

Semasa anda maju penyejuk menyejuk, jadi radiator berikutnya mendapat air yang lebih sejuk, yang mesti diambil kira semasa mengira bilangan bahagian.

Skema satu paip sederhana (di atas) memerlukan jumlah minimum kerja pemasangan dan dana yang dilaburkan. Pilihan yang lebih rumit dan mahal di bawah ini membolehkan anda mematikan radiator tanpa menghentikan keseluruhan sistem.

Kaedah paling berkesan untuk menyambungkan peralatan pemanasan ke rangkaian satu paip adalah pilihan pepenjuru.

Mengikut skema pemanasan litar ini dengan jenis peredaran semula jadi, air panas memasuki radiator dari atas, setelah menyejukkan ia dikeluarkan melalui paip yang terletak di bawah. Semasa melalui cara ini, air yang dipanaskan mengeluarkan jumlah haba maksimum.

Dengan sambungan yang lebih rendah ke bateri, baik paip input dan paip output, pemindahan haba dikurangkan dengan ketara, kerana penyejuk yang dipanaskan mesti berjalan selama mungkin. Oleh kerana penyejukan yang ketara, bateri dengan sebilangan besar bahagian tidak digunakan dalam skema sedemikian.

"Leningradka" dicirikan oleh kehilangan haba yang mengagumkan, yang mesti diambil kira semasa mengira sistem. Kelebihannya ialah apabila menggunakan injap tutup pada muncung masuk dan keluar, peranti boleh dimatikan untuk diperbaiki tanpa menghentikan kitaran pemanasan (+)

Litar pemanasan dengan sambungan radiator yang serupa disebut "Leningradka". Walaupun terdapat kehilangan haba, ia lebih disukai dalam pengaturan sistem pemanasan apartmen, yang disebabkan oleh penampilan saluran paip yang lebih estetik.

Kelemahan rangkaian paip tunggal yang ketara adalah ketidakupayaan untuk mematikan salah satu bahagian pemanasan tanpa menghentikan peredaran air ke seluruh litar.

Oleh itu, biasanya menerapkan pemodenan skema klasik dengan pemasangan "jalan pintas"Untuk memotong radiator menggunakan cabang dengan dua injap bola atau injap tiga arah. Ini membolehkan anda menyesuaikan bekalan air ke radiator, sehingga pemadamannya sepenuhnya.

Untuk bangunan dua tingkat atau lebih, versi skema satu paip dengan riser menegak digunakan. Dalam kes ini, pengedaran air panas lebih seragam daripada dengan riser mendatar. Selain itu, riser menegak kurang memanjang dan lebih sesuai dengan bahagian dalam rumah.

Skema satu paip dengan pendawaian menegak berjaya digunakan untuk memanaskan bilik dua tingkat dengan menggunakan peredaran semula jadi. Pilihan dengan kemampuan mematikan radiator atas disajikan.

Pilihan paip balik

Apabila satu paip digunakan untuk membekalkan air panas ke radiator, dan yang kedua untuk mengalirkan sejuk ke dandang atau relau, skema pemanasan ini disebut dua paip. Sistem yang serupa dengan adanya radiator pemanasan lebih kerap digunakan daripada sistem satu paip.

Ia lebih mahal, kerana memerlukan pemasangan paip tambahan, tetapi mempunyai sejumlah kelebihan:

• pengagihan suhu yang lebih seragam pembawa haba yang dibekalkan ke radiator;
• lebih mudah untuk melakukan pengiraan pergantungan parameter radiator pada kawasan bilik yang dipanaskan dan nilai suhu yang diperlukan;
• kawalan haba yang lebih cekap ke setiap radiator.

Bergantung pada arah pergerakan air sejuk, agak panas, sistem paip berganda dibahagikan kepada jalan buntu dan kebuntuan. Dalam litar yang berkaitan, pergerakan air sejuk berlaku dalam arah yang sama seperti panas, oleh itu panjang kitaran untuk keseluruhan litar bertepatan.

Dalam skema jalan buntu, air sejuk bergerak ke arah panas, oleh itu, untuk radiator yang berbeza, panjang kitaran revolusi penyejuk adalah berbeza. Oleh kerana kelajuan dalam sistem kecil, masa pemanasan dapat berbeza dengan ketara. Radiator yang panjang putaran airnya lebih pendek akan dipanaskan lebih cepat.

Semasa memilih jalan buntu dan skema pemanasan yang berkaitan, mereka meneruskan terutamanya dari kemudahan menjalankan paip balik

Terdapat dua jenis lokasi eyeliner berbanding dengan radiator pemanasan: atas dan bawah. Dengan sambungan atas, paip bekalan air panas terletak di atas radiator, dan dengan sambungan yang lebih rendah ia lebih rendah.

Dengan sambungan bawah, udara dapat dikeluarkan melalui radiator dan tidak perlu menahan paip di atas, yang baik dari perspektif reka bentuk bilik.

Namun, tanpa pengumpul pecutan, penurunan tekanan akan jauh lebih sedikit daripada ketika menggunakan bekalan atas. Oleh itu, eyeliner bawah praktikalnya tidak digunakan ketika memanaskan premis dengan prinsip peredaran semula jadi.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Organisasi skema tiub tunggal berdasarkan dandang elektrik untuk rumah kecil:

Kerja sistem dua paip untuk rumah kayu satu tingkat berdasarkan dandang bahan api pepejal dengan pembakaran panjang:

Penggunaan peredaran semula jadi semasa pergerakan air di litar pemanasan memerlukan pengiraan yang tepat dan kerja pemasangan yang kompeten secara teknikal. Di bawah syarat-syarat ini, sistem pemanasan akan memanaskan bilik rumah persendirian dan menghilangkan kebisingan pam pemilik dan pergantungan pada elektrik.

Sekiranya anda mempunyai pertanyaan mengenai topik ini atau mempunyai keinginan untuk berkongsi pengalaman peribadi dalam mengatur dan mengendalikan sistem pemanasan jenis graviti, sila tinggalkan komen pada artikel ini. Kotak maklum balas terdapat di bawah.