Природни циркулациони систем грејања: уобичајени водоводни кругови

Изградња аутономне гравитационе мреже за грејање је изабрана ако је непрактично, а понекад и немогуће инсталирати циркулацијску пумпу или се повезати на централизовано напајање.

Такав систем је јефтинији за инсталирање и потпуно је независно од електричне енергије. Међутим, његов рад у великој мери зависи од тачности дизајна.

Да би систем грејања с природном циркулацијом могао несметано функционирати, потребно је израчунати његове параметре, правилно инсталирати компоненте и разумно одабрати круг воде. Ми ћемо помоћи у решавању ових питања.

Описали смо главне принципе гравитационог система, дали савете при избору цевовода, изнели правила за састављање кола и постављање радних чворова. Посебну пажњу посветили смо дизајну и функционисању једно-и двоцевних кругова грејања.

Принципи процеса природне циркулације

Процес кретања воде у кругу грејања без употребе циркулационе пумпе догађа се због природних физичких закона.

Разумевање природе ових процеса омогућиће вам компетентност дизајнирати систем грејања за типичне и нестандардне случајеве.

Максимална разлика у хидростатском притиску

Главно физичко својство било које расхладне течности (воде или антифриза), које доприноси његовом кретању дуж круга током природне циркулације, је смањење густине са повећањем температуре.

Густина топле воде је мања од хладне и због тога постоји разлика у хидростатичком притиску колоне топле и хладне течности. Хладна вода која тече до измењивача топлоте избацује топлу воду према цеви.

Покретачка снага воде у кругу током природне циркулације је разлика у хидростатичком притиску између хладних и топлих стубова течности

Круг грејања куће може се поделити у неколико фрагмената. Вода је усмерена нагоре дуж „врућих“ фрагмената, а доле дуж „хладних“ фрагмената. Границе фрагмената су горња и доња тачка грејног система.

Главни изазов у ​​моделирању природни циркулациони системиВода је да се постигне максимална могућа разлика између притиска колоне течности у „врућим“ и „хладним“ фрагментима.

Елемент воденог круга, који је класичан за природну циркулацију, је убрзавајући колектор (главни узлазни канал) - вертикална цев, усмерена нагоре од измењивача топлоте.

Колектор за убрзање мора да има максималну температуру, тако да је изолован по целој дужини. Иако, ако висина колектора није велика (што се тиче једнокатних кућа), онда не можете спровести изолацију, јер вода у њему неће имати времена да се охлади.

Обично је систем конструисан тако да се горња тачка колектора за убрзање подудара са горњом тачком целог круга. Они су поставили излаз Отварач експанзије резервоара или вентила за одзрачивање ако се користи мембрански резервоар.

Тада је дужина „врућег“ фрагмента круга најмања могућа, што доводи до смањења губитка топлоте у овом подручју.

Такође је пожељно да „врући“ фрагмент кола не буде комбинован са дугим пресеком који преноси охлађену расхладну течност. У идеалном случају, доња тачка воденог круга коинцидира с доњом тачком измењивача топлоте смештене у грејном уређају.

Што је нижи котао смештен у систему грејања, то је нижи хидростатички притисак течног стуба у врелом фрагменту круга

За „хладни“ сегмент воденог круга такође постоје своја правила која повећавају притисак течности:

• већи губитак топлоте у „хладном“ делу грејне мреже, нижа је температура воде и већа је њена густина, па је функционирање система са природном циркулацијом могуће само уз значајан пренос топлоте;
• већа је удаљеност од дна круга до прикључка радијатора, већи је пресек воденог стуба са минималном температуром и максималном густином.

Да би се осигурало поштовање последњег правила, често се пећ или бојлер постављају у најнижој тачки куће, на пример, у подруму. Овакав распоред котла омогућава максимално могуће растојање између доњег нивоа радијатора и улаза воде у измењивач топлоте.

Међутим, висина између доње и горње тачке воденог круга током природне циркулације не би требало да буде превелика (у пракси не више од 10 метара). Пећница или бојлер, загреју се само измењивач топлоте и доњи део колектора за убрзање.

Ако је овај фрагмент безначајан у односу на целокупну висину воденог круга, тада ће пад притиска у „врућем“ фрагменту круга бити незнатан и процес циркулације неће започети.

Употреба природних циркулационих система за двоспратне зграде је оправдана, а за веће подове ће бити потребна циркулациона пумпа

Минимизирање отпорности на кретање воде

Приликом пројектовања система са природном циркулацијом потребно је узети у обзир брзину расхладне течности дуж круга.

Првошто је већа брзина, бржи је пренос топлоте кроз систем „котао - измјењивач топлоте - круг воде - радијатори гријања - просторија“.

Другошто је већа брзина течности кроз измењивач топлоте, то је мања вероватноћа да прокључа, што је посебно важно код грејања пећи.

Врела вода у систему може бити веома скупа - трошкови демонтаже, поправке и поновне уградње измењивача топлоте захтевају много времена и новца

У системима грејање са присилном циркулацијом брзина воде углавном зависи од параметара циркулациона пумпа.

За грејање воде природном циркулацијом, брзина зависи од следећих фактора:

• разлике притиска између фрагмената контуре у доњој тачки;
• хидродинамички отпор систем грејања.

Начини да се осигура максимална разлика у притиску су горе дискутирани. Хидродинамички отпор реалног система не може се тачно израчунати због сложеног математичког модела и великог броја улазних података, чија је тачност тешко гарантовати.

Ипак, постоје општа правила, чија се придржавања смањују отпор круга грејања.

Главни разлози за смањење брзине кретања воде су отпорност зидова цеви и сужавање због присуства фитинга или вентила. При ниском протоку, отпор зида је практично одсутан.

Изузетак су дуге и танке цеви, карактеристичне за грејање са топли под. По правилу се разликују одвојени кругови са присилном циркулацијом.

Приликом одабира врсте цеви за круг са природном циркулацијом, потребно је узети у обзир присуство техничких ограничења приликом инсталирања система. Стога пластичне цеви непожељна је употреба током природне циркулације воде због повезивања њихових прикључака са знатно мањим унутрашњим пречником.

Прикључци метално-пластичних цеви донекле сужају унутрашњи пречник и озбиљна су препрека протоку воде при ниском притиску (+)

Правила за избор и уградњу цеви

Избор између челика или полипропиленске цеви са било којим циркулацијом, одвија се према критеријуму могућности њихове употребе за топлу воду, као и са становишта цене, једноставности уградње и века трајања.

Доводни отвор је монтиран из металне цеви, пошто вода са највишом температуром пролази кроз њега, а у случају грејања пећи или квара измењивача топлоте, могућа је опција проласка паре.

При природној циркулацији потребно је користити мало већи пречник цеви него у случају циркулационе пумпе. Обично за грејање просторија до 200 квадратних метара. м, пречник колектора за убрзање и цеви на улазу повратка у измењивач топлоте је 2 инча.

То је узроковано мањом брзином воде у поређењу с опцијом присилне циркулације, што доводи до следећих проблема:

• смањен пренос топлоте по јединици времена од извора до грејне просторије;
• зачепљење или загушење ваздуха, која се не може носити са малим притиском.

Посебном пажњом приликом коришћења природне циркулације са нижим доводним кругом мора се посветити проблему уклањања ваздуха из система. Не може се у потпуности уклонити са расхладне течности експанзионим резервоаром кипућа вода прво улази у уређаје на аутопуту који се налази ниже од њих.

Приликом присилне циркулације водени притисак усмерава ваздух до колектора ваздуха инсталираног на највишој тачки система - уређају са аутоматским, ручним или полуаутоматским управљањем. Коришћењем Кранови Маиевски У основи се подешава пренос топлоте.

У гравитационим мрежама грејања са доводом смјештеним испод уређаја, славине Маиевски користе се директно за испуштање ваздуха.

Сви модерни радијатори за грејање имају уређаје за издувавање ваздуха, па да спречите стварање утикача у кругу, можете направити нагиб, усмеравајући ваздух до радијатора

Ваздух се такође може одзрачити помоћу вентилационих отвора постављених на сваком успону или на надземној линији која иде паралелно са системским ауто путевима. Због импресивног броја уређаја за издувавање ваздуха, гравитациони кругови са нижим ожичењима су изузетно ретки.

Уз мали притисак, мали ваздушни утикач може потпуно зауставити систем грејања. Дакле, према СНиП 41-01-2003, није дозвољено постављање цевовода за грејање без нагиба брзином воде мањом од 0,25 м / с.

Са природном циркулацијом такве брзине су недостижне. Због тога, поред повећања пречника цеви, морају се посматрати стални нагиби за уклањање ваздуха из грејног система. Нагиб је предвиђен брзином од 2–3 мм по 1 метру, а у апартманским мрежама нагиб досеже 5 мм по линеарном метру хоризонталне линије.

Нагиб довода се врши у правцу кретања воде тако да се зрак креће ка експанзорском резервоару или систему за одзрачивање ваздуха који се налази у горњој тачки круга. Иако можете направити контра-пристраност, али у овом случају морате додатно поставити одзрачни вентил.

Нагиб повратне линије прави се по правилу у смеру кретања охлађене воде. Тада ће се доња тачка кола подударати с доводом повратне цијеви у генератор топлине.

Најчешћа комбинација нагиба доводних и повратних цеви за уклањање ваздушних брава из природног круга воде

Ат уградња топлог пода мали простор у кругу са природном циркулацијом, потребно је спречити да зрак уђе у уске и хоризонталне цеви овог грејног система. Потребно је поставити уређај за уклањање ваздуха испред топлог пода.

Схеме грејања са једном и две цеви

Приликом развоја шеме грејања за кућу са природном циркулацијом воде могуће је дизајнирати и један или више засебних кругова. Могу се значајно разликовати једна од друге. Без обзира на дужину, број радијатора и остале параметре, они се изводе према једноцевни или двоцевни шеми.

Једносмерни круг

Систем грејања који користи исту цев за редовно довод воде у радијаторе назива се једна цев. Најједноставнија опција са једном цевом је грејање металним цевима без употребе радијатора.

То је најјефтинији и најмање проблематичан начин за решавање грејања у кући када се бира у корист природне циркулације расхладне течности. Једини значајан минус је појава гломазних цеви.

Најекономичнији верзија са једном цевком са грејачима за грејање, топла вода тече узастопно кроз сваки уређај. Овде вам је потребан минималан број цеви и вентила.

Како напредујете расхладна течност хлади, тако да наредни радијатори добијају хладнију воду, што се мора узети у обзир при израчунавању броја секција.

Једноставна једноводна шема (горе) захтева минималну количину инсталационих радова и уложених средстава. Сложенија и скупља опција испод вам омогућава да искључите радијаторе без заустављања целог система.

Најефикаснији начин повезивања грејних уређаја на једноцевне мреже је опција дијагонале.

Према овој шеми кругова грејања с природном врстом циркулације, топла вода улази у радијатор одозго, након хлађења испушта се кроз цев која се налази доле. При преласку овим путем грејна вода одаје максималну количину топлоте.

Са нижим прикључком на акумулатор, и на улазној и на излазној цеви, пренос топлоте се значајно смањује, јер загрејана расхладна течност мора ићи што је дуже могуће. Због значајног хлађења, батерије са великим бројем одсека се не користе у таквим схемама.

„Ленинградка“ карактерише импресивни губитак топлоте, што се мора узети у обзир при прорачуну система. Његов плус је што се при затварању вентила на улазним и излазним млазницама уређаји могу по жељи искључити за поправак без заустављања циклуса грејања (+)

Кругови грејања са сличним прикључком радијатора називају се „Ленинградка“. Упркос примећеним топлотним губицима, предност им је у распореду система грејања станова, што је последица естетског изгледа цевовода.

Значајан недостатак једноцијевних мрежа је немогућност искључивања једног одсека за грејање без заустављања циркулације воде током круга.

Због тога се обично примењује модернизација класичне шеме уградњом „заобићи”Заобићи радијатор помоћу гране са два кугласта вентила или тросмерним вентилом. То вам омогућава да подесите довод воде радијатору, до његовог потпуног искључивања.

За две или више спратних зграда користе се верзије једноцевне шеме са вертикалним успонима. У овом је случају дистрибуција топле воде уједначена него код хоризонталних успона. Поред тога, вертикални успони су мање продужени и боље се уклапају у унутрашњост куће.

Једноцевна шема са вертикалним ожичењем успешно се користи за грејање двоспратних просторија природном циркулацијом. Представљена је опција с могућношћу искључивања горњих радијатора.

Опција повратне цеви

Када се једна цев користи за довод топле воде радијаторима, а друга за одвод расхлађене у котао или пећ, ова шема грејања назива се двоцевна. Сличан систем у присуству радијатора за грејање користи се чешће од једноцевних.

Скупље је, јер захтева уградњу додатне цеви, али има низ значајних предности:

• равномернија дистрибуција температуре носач топлоте испоручен радијаторима;
• лакше је извршити прорачун овисност параметара радијатора о површини гријане просторије и потребних вриједности температуре;
• ефикаснија контрола топлоте на сваки радијатор.

У зависности од смера кретања охлађене воде, релативно врућа, двоструки цевни системи подељено на пролазне и мртве тачке. У придруженим круговима, кретање охлађене воде одвија се у истом правцу као и врућа, па се дужина циклуса за цео круг подудара.

У шестерокутним схемама, охлађена вода се креће према врућој, стога су за различите радијаторе дужине циклуса обртаја расхладне течности различите. Пошто је брзина у систему мала, време загревања може се значајно разликовати. Они радијатори код којих је дужина циклуса циклуса воде краћа, загреваће се брже.

Приликом одабира слијепе улице и повезаних схема гријања, они првенствено полазе од погодности провођења повратне цијеви

Постоје две врсте положаја еиелинер-а у односу на радијаторе за грејање: горњи и доњи. Са горњим прикључком, цев за довод топле воде налази се изнад радијатора, а са доњим прикључком је доња.

Са доњим прикључком, ваздух се може уклонити преко радијатора и нема потребе за држањем цеви на врху, што је добро из перспективе дизајна просторије.

Међутим, без колектора за убрзање, пад притиска биће много мањи него када користите горњи довод. Стога се доњи еиелинер практички не користи при гријању просторија по принципу природне циркулације.

Закључци и корисни видео о овој теми

Организација једноцевне шеме засноване на електричном котлу за малу кућу:

Рад двоцевног система за једнокатну дрвену кућу заснован на котлу на чврсто гориво дугог горења:

Употреба природне циркулације током кретања воде у кругу грејања захтева тачне прорачуне и технички компетентне инсталационе радове. Под тим условима, систем грејања ће грејати просторије приватне куће и ослободити власнике од буке пумпе и зависности од електричне енергије.

Ако имате било каквих питања о овој теми или желите да поделите лично искуство у организовању и руковању системом гравитационог грејања, оставите коментаре на овај чланак. Оквир за повратне информације налази се испод.