Mažuose privačiuose namuose ir butuose vertinamas nepriklausomas nuo elektros šildymas. Mažiems miesteliams ir kaimams būdinga situacija, kai dėl įvairių priežasčių sugenda pastotė, sugadinami laidai ir pan. Natūralios cirkuliacijos šildymo sistemoje nėra modulio, kuris būtų maitinamas iš tinklo.
Natūralios cirkuliacijos šildymo sistemos ypatybės
Bet kurioje šildymo schemoje yra keli privalomi elementai:
- Katilas, kuris šildo vandenį - dujas, medieną, durpes. Būtina sąlyga yra pjezo uždegimas, kitaip bus neįmanoma paleisti prietaiso be elektros.
- Tiekimo linija tiekia šildomą vandenį į radiatorius. Vamzdžiai dedami su tam tikru nuolydžiu - 0,5–1 cm per 1 m, kad vanduo galėtų judėti sunkio jėga. „Karšto“ vandens vamzdžiai dedami nuolydžiu link radiatorių.
- Šildymo prietaisai - bet kokio tipo baterijos. Pagrindinis šilumos perdavimas vyksta per juos.
- Grąžinimo vamzdynas - per jį aušinamas aušinimo skystis grįžta į katilą. "Šalti" vamzdžiai montuojami 0,5-1 cm nuolydžiu 1 m link katilo.
- Išsiplėtimo bakas - aukščiausioje sistemos vietoje. Kai vanduo įkaista, jis išsiplečia. Tankas kompensuoja šį perteklių.
Sistema veikia taip: vanduo katile įkaista, išsiplečia, sumažėja jo tankis, o skystis pakyla palei centrinį stovą. Išsiplėtimo bakas pripildomas, kad išlygintų slėgį tarp šalto ir karšto vandens. Tada iš viršaus vanduo tiekimo vamzdynais eina žemyn į kiekvieną akumuliatorių, kur jis yra atvėsinamas, atiduodamas šilumą orui ir paviršiams. Aušinamas skystis per grįžtamuosius vamzdžius juda į katilą. Kadangi aušinto vandens tankis yra mažesnis, grįždamas į katilą, jis išspaudžia mažiau tankų pašildytą skystį ir priverčia jį pakilti.
Be slėgio kompensavimo funkcijos, išsiplėtimo bakas taip pat turi kitą vaidmenį. Oras patenka į vamzdžius kartu su vandeniu. Kai jis kaupiasi, atsiranda oro užraktas, kuris neleidžia aušinimo skysčiui judėti vamzdžiais. Tačiau konvekcinėse sistemose oro burbuliukai kyla į išsiplėtimo baką dėl nuožulnaus vamzdyno. Kadangi šis prietaisas yra atidarytas ir liečiasi su oru, burbuliukai palieka sistemą.
Projektavimas yra paprastas, tačiau reikia labai tikslių skaičiavimų. Vamzdžiu judantis vanduo sukuria trintį, lėtina ir greičiau atiduoda šilumą. Keičiant kryptį - posūkiai, šakos, kanalai akumuliatoriuose - trintis padidėja. Jei atliekant skaičiavimus neatsižvelgiama į atsparumą vandeniui, sistema neveiks.
Konvekcinis šildymas gerai veikia mažose vietovėse. Taigi, jūs galite sudeginti vieno ar dviejų aukštų privatų namą ar butą. Ši parinktis netinka 9 aukštų pastatui.
Sistemos privalumai ir trūkumai
Natūrali cirkuliacija suteikia šildymo sistemai šiuos privalumus:
- Pagrindinis privalumas yra nepriklausomybė nuo elektros. Konvekcinis šildymas veikia visomis sąlygomis.
- Tinkamai sumontavus ir prižiūrint, gravitacinė versija veikia daugiau nei 30 metų.
- Montavimas yra labai paprastas, profilaktinė apžiūra ir remontas taip pat nėra sunkūs.
- Didelė šiluminė inercija - čia cirkuliuoja didelis vandens tūris. Jis lėčiau atvėsta ir ilgiau atiduoda šilumą.
- Vandens konvekcinis šildymas yra tylus: nėra triukšmą keliančių elektrinių siurblių.
- Energijos suvartojimas yra minimalus. Tačiau tai tiesa, jei vamzdžiai ir pastatas yra gerai izoliuoti.
- Mažiausios pačios sistemos ir diegimo išlaidos.
Integruoti siurblį į cirkuliacinę grandinę nėra sunku. Tai galima padaryti diegiant arba vėliau. Kai yra elektra, šildymas veikia priverstinės cirkuliacijos režimu, o jo nesant, jis automatiškai persijungia į natūralaus vandens judėjimo režimą.
Gravitacinė versija turi didelių trūkumų, kurie pastebimai riboja taikymą:
- Sistema aptarnauja tik mažus vieno aukšto ar dviejų aukštų kotedžus.
- Siekiant sumažinti hidraulinį pasipriešinimą, naudojami didžiausio leistino skersmens vamzdžiai. Tai apsunkina montavimą, o didelio skersmens vandens vamzdžių kaina yra didesnė.
- Rekomenduojama naudoti tik plieninius vamzdžius. Leidžiama naudoti polipropileną. Kiti nemetaliniai modeliai yra draudžiami.
- Negalima rankiniu būdu ar automatiškai reguliuoti temperatūros kiekviename kambaryje.
- Netiesioginio šildymo katilai negali būti įtraukti į schemą, o tai padidina karšto vandens gavimo išlaidas.
- Neįmanoma įrengti šiltų grindų.
Konvekcinio šildymo veikimą reikšmingai veikia susiaurėjimai. Negalite naudoti metalinių plastikinių vamzdžių, nes jie yra sujungti su jungiamosiomis detalėmis, kurių skersmuo yra mažesnis.
Šildymo sistemų tipai
Šildymo kontūras gali apimti 1 ar daugiau skirtingo ilgio grandinių su skirtingais radiatoriais. Tačiau bet kuri galimybė yra tik dviejų modelių modifikacija - vieno vamzdžio arba dviejų vamzdžių.
Vienvamzdis
Prietaisas yra kuo paprastesnis. Tas pats vamzdis savo ruožtu tiekia aušinimo skystį kiekvienam radiatoriui ir grįžta į katilą. Pigiausias variantas ir be problemų yra šildymas tik vamzdžiais, be radiatorių. Jei į grandinę yra įtrauktos baterijos, vamzdžių ir vožtuvų turėtų būti kuo mažiau.
Vanduo, nuolat pereinantis prie paskutinio radiatoriaus, vis labiau aušina. Į šią savybę atsižvelgiama apskaičiuojant sekcijų skaičių.
Yra 2 vieno vamzdžio versijos schemos:
- Su viršutine jungtimi - vanduo į akumuliatorių patenka iš viršaus per viršutinį šakos vamzdį, išeina per apatinį. Sistemos efektyvumas yra maksimalus karšto vandens šildymui.
- Su apatine jungtimi - aušinimo skystis patenka į radiatorių iš apačios, taip pat išeina per apatinį šakos vamzdį. Vandens praėjimo kelias padidėja, todėl sistemos šilumos perdavimas yra pastebimai mažesnis. Čia negalima montuoti radiatorių su dideliu sekcijų skaičiumi. Nepaisant mažesnio efektyvumo, jis nori tokią schemą įrengti butuose, nes ji yra estetiškesnė.
Klasikinę versiją galima atnaujinti įrengiant aplinkkelį - atšakas su trijų krypčių vožtuvais ir atšakas su vožtuvais. Su jų pagalba galite reguliuoti vandens tiekimą į kitą radiatorių ir prireikus jį išjungti.
Dviejų vamzdžių sistemos
Versija su grįžtamuoju vamzdžiu vadinama dviejų vamzdžių versija. Karštas vanduo tiekiamas į radiatorių po vienu vamzdžiu, o atvėsintas vanduo iš kiekvieno šildymo prietaiso išleidžiamas per grįžtamąjį vamzdį. Sistema yra daug efektyvesnė: kiekvienas radiatorius gauna beveik vienodą šilumos kiekį. Kiekvienos baterijos kaitinimo laipsnį galima reguliuoti, jei reikia, neįtraukite jo į šildymo kontūrą. Didelis pliusas yra paprastesnis dujotiekio ir baterijų parametrų apskaičiavimas.
Tiek viršutinė, tiek apatinė jungtys atliekamos:
- Pirmuoju atveju vamzdžiai yra virš radiatorių.
- Antruoju atveju tiekimo vamzdis dedamas žemiau akumuliatoriaus. Ši parinktis yra labiau estetiška, tačiau slėgio kritimas yra per mažas, todėl schema naudojama labai retai.
Skaičiuojant atsižvelgiama į vandens nutekėjimo kryptį. Jei jis sutampa su karšto skysčio kryptimi, praeinančia schema, ciklų ilgis yra lygus. Tokiu atveju radiatoriai įkaista taip pat. Jei naudojamas aklavietė, šaltas ir karštas vanduo juda skirtingomis kryptimis, tos baterijos, kurių ciklas yra trumpesnis, įkaista greičiau.
Kaip atsiranda cirkuliuojanti galva?
Vandens judėjimas konvekciniu šildymu suteikia tik karšto ir šalto vandens tankio skirtumą. Kaitinant aušinimo skysčio tankis sumažėja ir jis padidėja; atvėsęs jis padidėja ir išstumia šiltesnį skystį. Kuo didesnis skirtumas tarp šalto ir karšto vandens kolonos hidrostatinio slėgio, tuo aukštesnė cirkuliacinė galvutė, tuo geriau veikia šildymas.
Pagrindinė užduotis organizuojant sistemą yra pasiekti maksimalų slėgio kritimą.
- Privalomas grandinės elementas yra pagreičio kolektorius arba pagrindinis stove. Tai vertikalus vamzdis, kylantis iš šilumokaičio į sistemos viršų. Čia sumontuotas išsiplėtimo bakas - atvira arba uždara diafragma su oro vožtuvu orui pašalinti.
- Pagrindiniame stove reikia turėti maksimalią temperatūrą, todėl kolektorius yra izoliuotas. Jo aukštis yra ne didesnis kaip 10 m. Idealiu atveju, kai stovas nesiliečia su grįžtamaisiais vamzdžiais.
- Norint sukurti pakankamą slėgio kritimą, reikia sukurti didelę šalto skysčio koloną. Tai pasiekiama įrengiant katilą žemiausiame sistemos taške. Privačiame name prietaisas dedamas į rūsį, bute - į įdubą. Kuo aukštesnis baterijų lygis yra virš katilo lygio, tuo didesnis slėgis susidaro šaltame vandenyje ir aktyviau išstumia karštą vandenį.
Siekiant pagerinti cirkuliacinį slėgį, parenkamos kuo didesnio darbinio paviršiaus baterijos. Kuo geriau aušinimo skystis atiduoda šilumą ir kuo šaltesnis vanduo patenka į katilą, tuo geriau veikia šildymas.
Šildymo sistemos su natūralia cirkuliacija statybos principas
Pagrindiniai natūralios cirkuliacijos šildymo parametrai yra cirkuliacinė galvutė ir hidrostatinis atsparumas. Pirmasis rodiklis apskaičiuojamas taip:
P = h (p0-p1) = m (kg / m3-kg / m3) = kg / m2 = mm Hgkur:
- P - slėgis sistemoje;
- h - žemiausio akumuliatoriaus centro ir katilo centro aukščio skirtumas;
- p0 - pašildyto skysčio tankis;
- p1Ar šalto vandens tankis.
Kuo didesnis aukščio skirtumas, tuo didesnis slėgio kritimas. Tačiau rodiklis turi ribotumą - ne daugiau kaip 3 m.
Apskaičiuoti antrojo faktoriaus - hidraulinio pasipriešinimo - vertės beveik neįmanoma. Jį apibūdinantis modelis yra labai sudėtingas ir apima daug kintamųjų. Čia apsiribojame apytiksliais skaičiavimais.
Siekiant pagerinti sistemos efektyvumą, laikomasi rekomendacijų:
- Parenkami kuo didesnio skersmens vamzdžiai. Tokiu atveju srauto greitis šiek tiek sumažėja, tačiau varža stipriau krinta.
- Sumontuokite kuo mažiau vožtuvų. Įsitikinkite, kad grandinėje yra mažiausiai posūkių ir susiaurėjimų.
- Apatinėje jungtyje radiatoriai turi būti tiekiami su Mayevsky čiaupais, kad būtų pašalintas oro perteklius.
- Kolektoriui naudojamas metalinis vamzdis, nes norint pasiekti slėgio kritimą, svarbu maksimaliai pašildyti. Baterijas aptarnaujantys vamzdžiai gali būti pagaminti iš polipropileno.
Tinkama šilumos izoliacija pagerina šildymo efektyvumą. Izoliuokite pagreičio kolektorių, tiekimo ir grąžinimo vamzdžius, jei jie praeina per nešildomas patalpas.
