Per crear una temperatura còmoda a la casa, s’utilitzen diversos sistemes de calefacció. Proporcionar una circulació forçada del refrigerant és eficaç, però no sempre és possible. Si a una casa de camp pot haver-hi interrupcions o falta d’alimentació (casa rural), l’altra opció seria la millor opció. Un sistema de calefacció gravitatòria autodissenyat de tipus tancat dissenyat i instal·lat per ell mateix realitzarà les seves funcions sense instal·lar una bomba i altres equips elèctrics.
Característiques del sistema de calefacció per gravetat
El principi de funcionament es basa en la propietat de l'aigua per expandir-se a mesura que augmenta la temperatura. La base de la circulació de fluids és la creació d'una diferència de pressió en un circuit tancat de canonades. Degut a aquest efecte, el sistema de calefacció tancat gravitatori va rebre un altre nom: la gravetat.
Estructuralment, hauria de constar dels següents elements:
- Caldera. Dispositiu dissenyat per transferir l’energia del combustible combustible (llenya, carbó, gas, etc.) a un refrigerant (aigua, anticongelant). En un sistema de calefacció tancat gravitatori, això succeeix amb l’ajut d’un intercanviador de calor situat el més a prop possible de la caldera a la cambra de combustió;
- Conductes. Necessari per al transport de líquids escalfats des de l’intercanviador de calor fins als dispositius de calefacció;
- Radiadors. Són la principal font de calor de l’habitació. La seva gran àrea proporciona una màxima transferència de calor entre l’aigua escalfada i l’aire a la sala;
- Dispositius de seguretat i control. Aquests inclouen un dipòsit d’expansió, una vàlvula de gravetat per escalfar, vàlvules i aspiracions.
Durant l'escalfament d'aigua a l'intercanviador de calor, s'expandeix, la qual cosa genera un excés de pressió. Al seu torn, el refrigerant fred del tub de retorn té una densitat més alta i comença a desplaçar el líquid amb una temperatura elevada. Com a resultat d'això, es produeix la circulació.
Un dels elements principals del sistema és el col·lector d’acceleració: una canonada vertical connectada a la caldera. Si feu un sistema de calefacció gravitatori amb les vostres pròpies mans, heu de prestar-li una atenció especial: a partir del material per fabricar les canonades i acabant amb el seu diàmetre.
Com més gran sigui el volum de la varietat d’acceleració, més alta és la velocitat del refrigerant. Per fer-ho, cal calcular la seva secció i alçada òptimes.
El sistema de calefacció gravitatòria d’una casa de dues plantes s’ha de dissenyar de manera que es pugui distribuir el refrigerant de la manera més uniforme possible a diversos circuits.
Descripció detallada del sistema
En el procés d’escalfar aigua, inevitablement s’evaporaran algunes en forma de vapor. Per extreure puntualment, a la part superior del sistema s’instal·la un dipòsit d’expansió. Fa 2 funcions: a través del forat superior, s’elimina l’excés de vapor i es produeix una compensació automàtica per la pèrdua de volum de líquid. Un esquema similar es deia obert.
No obstant això, té un inconvenient important: l'evaporació relativament ràpida de l'aigua. Per tant, per als sistemes ramificats grans, prefereixen fer un sistema de calefacció gravitatori de tipus tancat amb les seves pròpies mans. Les principals diferències del seu esquema són les següents.
- En lloc d’un dipòsit d’expansió obert, s’instal·la una sortida d’aire automàtica al punt més alt del conducte.Un sistema de calefacció gravitatori tancat genera una gran quantitat d’oxigen a l’aigua en el procés d’escalfament del refrigerant, que, a més de l’excés de pressió, és una font d’oxidació d’elements metàl·lics. Per a l’eliminació puntual de vapor amb un alt contingut d’oxigen, s’instal·la una sortida d’aire automàtica;
- Per compensar la pressió del refrigerant ja refrigerat, es col·loca un dipòsit d’expansió de membrana de tipus tancat davant del col·lector d’entrada de la caldera. Si la pressió gravitatòria del sistema de calefacció supera la norma admissible, la membrana elàstica ho compensa augmentant el volum total.
En cas contrari, en dissenyar i instal·lar un sistema de calefacció per gravetat només amb les vostres pròpies mans, podeu seguir les normes i recomanacions habituals.
Esquemes de calefacció per gravetat per a una casa d’una sola planta i de dues plantes
Si es preveu que la calefacció gravitatòria a pressió s’instal·li a una casa d’una sola planta, podeu aplicar el règim de Leningradka d’un sol tub.
Una característica d’aquest esquema és una sola canonada a la qual es connecten paral·lelament diversos aparells de calefacció. Tanmateix, això comporta una distribució desigual de la calor - més lluny el radiador de la caldera - menor serà la temperatura de l’aigua que hi entra. Per solucionar aquest problema, podeu actualitzar el sistema de calefacció per gravetat de tipus tancat:
- Instal·lació de vàlvules de tancament. Amb la seva ajuda, és possible reduir el volum de refrigerant per als aparells de calefacció situats més a prop de la caldera. Així, la pèrdua d’energia tèrmica als primers trams del sistema disminuirà;
- En allunyar-se de la caldera, augmentar el nombre de seccions de radiadors;
- Instal·leu canonades de diàmetre major al lloc on es connecten les canonades als dispositius de calefacció. D’aquesta manera es reduirà la pressió gravitatòria del sistema de calefacció d’aquesta zona, la qual cosa reduirà la velocitat de circulació de l’aigua al radiador.
Aquest esquema és acceptable amb una petita longitud de la carretera. Tot i això, no es recomana instal·lar-lo per a una casa de dues plantes. En aquest cas, es requereix un sistema de calefacció gravitatòria ramificada de dos canals, el càlcul del qual es realitza en seccions individuals.
La seva característica és que els circuits separats condueixen a la canonada central situada a la part superior de la carretera. Els aparells de calefacció estan connectats a cadascun d’ells. És important que la seva longitud sigui la mateixa. En cas contrari, tot el líquid s’afanyarà a la regió de menys resistència - a un curtcircuit.
Per evitar que el refrigerant es mogui al tub de sortida de la caldera, hi ha instal·lada una vàlvula de control de la gravetat per escalfar. Aquest és un element indispensable per al sistema de calefacció gravitatòria d’una casa de dues plantes.
Càlcul del sistema de calefacció per gravetat
Abans de continuar amb la instal·lació de canonades i aparells de calefacció, cal calcular els paràmetres de tot el sistema. Per a això, es calculen les característiques hidràuliques, que afecten posteriorment l’elecció del diàmetre òptim de la canonada. Abans de calcular el sistema de calefacció gravitatòria, cal esbrinar els paràmetres principals. Seran obligats a calcular el valor real de la pressió de circulació (RC):
- Distància del centre de la caldera al centre del calefactor (h). Com més gran sigui, millor serà la circulació de fluids. Per tant, instal·lant un sistema de calefacció per gravetat amb les vostres pròpies mans, es recomana muntar la caldera al punt més baix de la casa: el soterrani;
- Pressió de circulació del refrigerant escalfat (Pr) i refrigerat (Po).
Independentment de si el sistema de calefacció gravitatòria es calcula per a cases de dos plantes o d’un pis, el valor d’aquests últims paràmetres depèn directament de la diferència de temperatura de l’aigua.Aquestes dades es poden extreure de dades tabulars.
Per exemple, amb un valor de h-4 m i una diferència de temperatura de 20 ° (80/60), la calefacció per gravetat tindrà una pressió de 4 * 112 = 448 Pa. Per a més càlculs, es recomana utilitzar sistemes especialitzats de programari que tinguin en compte tots els paràmetres del sistema de calefacció per gravetat de tipus tancat.
Sovint, el diàmetre de la canonada connectada a la canonada de sortida de la caldera ha de ser DN 40 o DN 50. Això garantirà pèrdues mínimes que es produeixen quan l’aigua es frega contra les parets de la canonada.
Una altra característica és la diferència de temperatura del refrigerant. Com més gran és, més gran és la pressió de circulació. Per tant, a més de la distribució uniforme de la calor sobre els dispositius de calefacció durant el disseny del sistema de calefacció gravitatòria, cal assegurar de manera independent la temperatura mínima del líquid abans d’entrar a l’intercanviador de calor de la caldera.
Selecció de components i material
Després de l’arribada de canonades de polímer, el sistema de calefacció gravitatòria fet de polipropilè (PP) s’ha tornat molt popular. Aquest material és fàcil de processar, cal un mínim d’equips per connectar seccions individuals.
No obstant això, no tots els tipus d’aquests tubs estan destinats a instal·lar-se com a element calefactor. Considereu els criteris de selecció principals:
- Presència d’una capa de reforç. El sistema de calefacció gravitatori de polipropilè es pot veure afectat per temperatures elevades - fins a 95 ºC. Per conservar la forma original de la canonada, es necessita un element enduridor, que és una capa de paper o fibra de vidre;
- gruix de paret. En un sistema de calefacció per gravetat amb tanc d'expansió tancat, es pot generar una pressió elevada. Per evitar danys a la línia, les canonades de polipropilè han de ser de la classe PN20 o superior. El gruix de les seves parets depèn del diàmetre.
Aquesta canonada es pot utilitzar per equipar el col·lector de reforç. Tot i això, per aconseguir una diferència de temperatura, es recomana que la línia de retorn sigui d’acer. A més de baixar la temperatura del refrigerant abans d’entrar a la caldera, aquest material ajuda a reduir la resistència hidràulica.
Recomanacions d’instal·lació
Després d’haver realitzat el càlcul d’un sistema de calefacció gravitatori fet de tubs de polipropilè o d’acer, podeu començar a instal·lar-lo. Per aconseguir una eficiència òptima, els experts recomanen fer petits, però importants canvis en el règim estàndard:
- Pista de carretera. La pressió gravitatòria òptima per al sistema de calefacció es pot aconseguir inclinant les canonades després de la sortida d'aire i a la línia de retorn darrere de l'últim dispositiu de calefacció;
- Instal·lació d'una bomba de circulació al bypass. Ajudarà a reduir la inèrcia del sistema. El temps de calefacció del medi de calefacció pot ser molt llarg, de manera que la bomba pot augmentar la seva velocitat al llarg de la línia fins que s'assoleixi el règim de temperatura desitjat;
- Nodes giratoris mínims al conducte. Creen un excés de resistència hidràulica, que afecta la disminució de la velocitat de moviment de l’aigua;
- Instal·lació d’elements de protecció. Si instal·leu una vàlvula antiretorn per escalfar la gravetat, es pot circular l'aigua en la direcció equivocada. Això és especialment necessari per a un sistema amb cablejat superior i diversos circuits.
Els principals components d’un escalfament gravitatori a pressió realitzat correctament són els càlculs previs previ, la selecció dels materials adequats i seguint la tecnologia d’instal·lació. Això farà possible crear un sistema eficaç per mantenir una temperatura còmoda a la casa.
Consells per arranjar i utilitzar la vàlvula de gravetat per escalfar quan s’instal·la un sòl calent, es poden veure elements addicionals al vídeo:
