U malim privatnim kućama i stanovima grijanje je neovisno o električnoj energiji. Za male gradove i sela karakteristična je situacija kada, iz različitih razloga, trafostanica ne uspije, ošteti se ožičenje itd. Sustav grijanja s prirodnim cirkulacijom ne uključuje niti jedan modul koji bi radio iz mreže.
Značajke sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom
Bilo koja shema grijanja uključuje nekoliko obaveznih elemenata:
- Kotao koji zagrijava vodu - plin, drva, treset. Preduvjet je piezo paljenje, jer u protivnom neće biti moguće pokrenuti uređaj bez struje.
- Dovodna cijev dovodi grijanu vodu u radijatore. Cijevi su postavljene s određenim nagibom - 0,5–1 cm po 1 m, tako da se voda može kretati gravitacijom. Vodovodi za vruću vodu postavljaju se nagibom prema radijatorima.
- Grijaći uređaji - baterije bilo koje vrste. Kroz njih se odvija glavni prijenos topline.
- Povratna cijev - kroz nju se ohlađena rashladna tekućina vraća u kotao. "Hladne" cijevi postavljaju se nagib od 0,5-1 cm po 1 m prema kotlu.
- Spremnik za proširenje - nalazi se na najvišoj točki sustava. Kada se voda zagrijava, povećava se u volumenu. Spremnik nadoknađuje taj višak.
Sustav djeluje na sljedeći način: voda se zagrijava u kotlu, širi se, gustoća se smanjuje, a tekućina se diže duž središnjeg dizala. Ekspanzijski spremnik se puni da se izjednači tlak između hladne i tople vode. Zatim se odozgo, kroz dovodnu cijev, spušta voda do svake baterije, gdje se hladi, odajući zrak i površine. Ohlađena tekućina kreće se kroz povratne cijevi do kotla. Budući da je gustoća ohlađene vode manja, vraćajući se u kotao, ona istiskuje manje gustu zagrijanu tekućinu, uzrokujući da se digne.
Pored funkcije kompenzacije tlaka, ekspanzijski spremnik igra i drugu ulogu. Zajedno s vodom zrak ulazi u cijevi. Kad se nakuplja, dolazi do zračnog čepa, koji ne dopušta da se rashladna tekućina kreće kroz cijevi. Međutim, u konvektivnim sustavima zračni mjehurići dižu se u ekspanzijskom spremniku zbog položaja cjevovoda ispod nagiba. Budući da je ovaj uređaj otvoren i u kontaktu s zrakom, mjehurići napuštaju sustav.
Dizajn je jednostavan, ali zahtijeva vrlo točne proračune. Voda koja se kreće duž cijevi stvara trenje, usporava i brže odvodi toplinu. Kad se smjer promijeni - okreće, grana, kanali u baterijama - trenje se povećava. Ako se vodonepropusnost ne uzme u obzir u proračunima, sustav neće raditi.
Konvektivno grijanje dobro uspijeva u malim područjima. Tako možete spaliti jednokatnu ili dvospratnu privatnu kuću ili stan. Za zgradu s 9 spratova ova opcija nije prikladna.
Prednosti i nedostaci sustava
Prirodna cirkulacija omogućuje sustavu grijanja sljedeće prednosti:
- Glavna prednost je neovisnost od električne energije. Konvektivno grijanje djeluje u svim uvjetima.
- Uz pravilnu instalaciju i njegu, samonikla verzija traje dulje od 30 godina.
- Instalacija je vrlo jednostavna, rutinski pregled i popravak također ne uzrokuju poteškoće.
- Velika termička inercija - ovdje kruži velika količina vode. Hladi se sporije i duže odvodi toplinu.
- Konvektivno grijanje vode je tiho: ne postoje električne pumpe koje stvaraju buku.
- Potrošnja energije je minimalna. Međutim, to vrijedi ako su cijevi i zgrada dobro izolirani.
- Minimalni trošak sustava i instalacije.
Integrirati crpku u cirkulacijski krug nije teško. To se može učiniti tijekom instalacije ili kasnije. Kad ima električne energije, grijanje radi u načinu prisilne cirkulacije, a u njegovom odsustvu automatski se prebacuje na prirodno kretanje vode.
Gravitacijska verzija ima značajne nedostatke, što značajno ograničava primjenu:
- Sustav se služi samo malim jednokatnim ili dvokatnim kućicama.
- Za smanjenje hidrauličkog otpora koristite cijevi s najvećim mogućim promjerom. To otežava ugradnju, a troškovi vodovoda s većim promjerom su veći.
- Preporučuju se samo čelične cijevi. Dopušteno je koristiti polipropilen. Ostali nekovinski modeli zabranjeni su.
- Nije moguće podesiti temperaturu u svakoj sobi ručno ili automatski.
- Neizravni kotlovi za grijanje ne mogu biti uključeni u shemu, što povećava troškove proizvodnje tople vode.
- Nije moguće opremiti topli pod.
Na rad konvekcijskog grijanja značajno utječu suženja. Ne koristite metalno-plastične cijevi, jer su povezane spojnicama čiji je promjer manji.
Vrste sustava grijanja
Krug grijanja može imati 1 ili više krugova različitih duljina, s različitim radijatorima. Međutim, svaka opcija je modifikacija samo dva modela - jednocijevnog ili dvocijevnog.
Jedna cijev
Uređaj je što jednostavniji. Ista cijev zauzvrat dovodi rashladno sredstvo u svaki radijator i vraća se u kotao. Najjeftinija opcija i bez problema je grijanje samo cijevima, bez radijatora. Ako su u krug uključene baterije, mora postojati najmanje cijevi i ventila.
Voda, uzastopno prelazeći na posljednji radijator, hladi se sve više i više. Ova se značajka uzima u obzir pri izračunavanju broja odjeljaka.
Postoje dvije sheme jednocijevne verzije:
- S gornjim priključkom - voda ulazi u bateriju odozgo kroz gornju mlaznicu, kroz donju izlazi. Učinkovitost sustava je maksimalna za grijanje vode.
- S donjim priključkom - rashladno sredstvo ulazi u radijator odozdo i također izlazi kroz donju cijev. Put vode se povećava, pa je prijenos topline u sustavu primjetno niži. Ovdje ne možete staviti radijatore s velikim brojem odjeljaka. No, unatoč nižoj učinkovitosti, on voli instalirati takvu shemu u stanovima, jer je estetskiji.
Klasična verzija može se nadograditi ugradnjom zaobilaznice - grane s trosmjernim ventilom i grane s dizalicama. Uz njihovu pomoć možete prilagoditi protok vode drugom radijatoru i po potrebi ga isključiti.
Dvostruki cijevni sustavi
Opcija sa povratnom cijevi naziva se dvocijevna. Topla voda se dovodi u radijator ispod jedne cijevi, a hlađena, iz svakog uređaja za grijanje, ispušta se kroz povratnu cijev. Sustav je mnogo učinkovitiji: svaki radijator prima gotovo jednaku količinu topline. Stupanj zagrijavanja može se prilagoditi na svakoj akumulatoru, ako je potrebno, isključite ga iz kruga grijanja. Veliki plus je jednostavniji izračun parametara cjevovoda i baterija.
Izvedite i gornju i donju vezu:
- U prvom slučaju cijevi su smještene iznad radijatora.
- U drugom se dovodna cijev nalazi ispod baterije.Ova je opcija više estetska, ali pad tlaka je prenizak, pa se krug koristi vrlo rijetko.
U proračunima uzimajte u obzir smjer odvodnje vode. Ako se podudara sa smjerom vruće tekućine, shemom prolaska, duljina ciklusa je jednaka. U ovom slučaju radijatori se zagrijavaju na isti način. Ako se koriste u ćorsokaku, hladna i topla voda, oni se kreću u različitim smjerovima, one baterije u kojima se ciklus ispada brže se zagrijavaju.
Kako se pojavljuje cirkulacijski tlak
Kretanje vode konvektivnim grijanjem pruža samo razliku u gustoći tople i hladne vode. Pri zagrijavanju gustoća rashladne tekućine opada i raste; nakon hlađenja povećava se i istiskuje topliju tekućinu. Što je veća razlika u hidrostatičkom tlaku stupca hladne i tople vode, veći je cirkulacijski tlak, a bolje je grijanje.
Glavni zadatak u organizaciji sustava je postizanje maksimalnog pada tlaka.
- Obvezni element kruga je ubrzavajući kolektor ili glavni usponski vodovod. Ovo je vertikalna cijev koja se iz izmjenjivača topline uzdiže do vrha sustava. Ovdje je postavljen ekspanzijski spremnik - otvorena ili zatvorena dijafragma s zračnim ventilom za odzračivanje.
- Glavni uzlazni vod mora imati maksimalnu temperaturu, tako da je kolektor izoliran. Njegova visina nije veća od 10 m. U idealnom slučaju, uzlazni vod ne dolazi u kontakt s povratnim cijevima.
- Da biste stvorili dovoljan pad tlaka, morate stvoriti veliki stup hladne tekućine. To se postiže ugradnjom kotla na najnižu točku sustava. U privatnoj kući uređaj se postavlja u podrum, u stanu - u udubljenje. Što je viša razina baterije u kotlu, to je veći tlak hladne vode i aktivnija istiskuje vruću vodu.
Za poboljšanje cirkulacijskog tlaka odabrane su baterije s najvećom radnom površinom. Što bolji nosač topline prenosi toplinu i što hladnija voda ulazi u kotao, to bolje radi grijanje.
Princip izgradnje sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom
Glavni parametri grijanja s prirodnom cirkulacijom su cirkulacijski tlak i hidrostatski otpor. Prvi pokazatelj izračunava se na sljedeći način:
P = h (p0-p1) = m (kg / cbm-kg / cbm) = kg / m2 = mmHggdje:
- P - pritisak u sustavu;
- h - visinska razlika između središta najniže baterije i središta kotla;
- p0 - gustoća zagrijane tekućine;
- p1- gustoća hladne vode.
Što je veća razlika u visini, to je veći pad tlaka. Međutim, pokazatelj ima ograničenje od najviše 3 m.
Praktično je nemoguće izračunati vrijednost drugog faktora - hidrauličkog otpora. Model koji ga opisuje izuzetno je složen i uključuje mnoge varijable. Ovdje su ograničeni na približne proračune.
Da biste poboljšali učinkovitost sustava, pridržavajte se preporuka:
- Odabrane su cijevi s najvećim promjerom. U ovom se slučaju protok nešto smanjuje, ali otpor se snažnije smanjuje.
- Ugradite što je moguće manje zatvaračkih ventila. Provjerite uključuje li shema najmanje zavoja.
- S donjim priključkom, radijatori moraju biti opremljeni slavinama Mayevskyja za ispuhivanje suvišnog zraka.
- Metalna cijev koristi se za kolektor, jer je važno postići maksimalno zagrijavanje kako bi se stvorio pad tlaka. Cijevi koje služe za baterije mogu biti izrađene od polipropilena.
Pravilna toplinska izolacija poboljšava rad grijanja. Cevi za ubrzanje, dovod i povrat cijevi su izolirani ako prolaze kroz grijane prostorije.
