Mažuose privačiuose namuose ir butuose šildymas nepriklauso nuo elektros energijos. Mažuose miesteliuose ir kaimuose būdinga situacija, kai dėl įvairių priežasčių sugenda pastotė, sugadinama elektros instaliacija ir pan. Natūralios cirkuliacijos šildymo sistemoje nėra nė vieno modulio, kuris veiktų iš tinklo.
Natūralios cirkuliacijos šildymo sistemos ypatybės
Bet kokią šildymo schemą sudaro keli privalomi elementai:
- Katilas, kuris šildo vandenį - dujos, mediena, durpės. Būtina sąlyga yra pjezo uždegimas, kitaip neįmanoma paleisti prietaiso be elektros.
- Tiekimo vamzdis tiekia šildomą vandenį radiatoriams. Vamzdžiai dedami su tam tikru nuolydžiu - 0,5–1 cm per 1 m, kad vanduo galėtų judėti sunkio jėgos dėka. "Karšto" vandens kanalai dedami su nuolydžiu link radiatorių.
- Šildymo prietaisai - bet kokio tipo akumuliatoriai. Per juos vyksta pagrindinis šilumos perdavimas.
- Grįžtamasis vamzdis - per jį atvėsintas aušinimo skystis grąžinamas į katilą. „Šalti“ vamzdžiai montuojami 0,5–1 cm per 1 m nuolydžiu link katilo.
- Išsiplėtimo bakas - yra aukščiausiame sistemos taške. Kai vanduo kaitinamas, jo tūris padidėja. Rezervuaras kompensuoja šį perteklių.
Sistema veikia taip: vanduo katile įkaista, plečiasi, jo tankis mažėja, o skystis pakyla išilgai centrinio stove. Išsiplėtimo bakas yra užpildytas, kad būtų išlygintas slėgis tarp šalto ir karšto vandens. Tada iš viršaus vanduo per tiekimo vamzdį nuleidžiamas iki kiekvienos baterijos, kur jis atšaldomas, išskirdamas šilumą orui ir paviršiams. Atvėsintas skystis juda per grįžtamuosius vamzdžius į katilą. Kadangi atvėsinto vandens tankis yra mažesnis, grįždamas į katilą, jis išspaudžia mažiau tankus šildomas skystis, todėl jis kyla.
Be slėgio kompensavimo funkcijos, išsiplėtimo bakas atlieka ir kitą vaidmenį. Kartu su vandeniu oras patenka į vamzdžius. Kai jis kaupiasi, atsiranda oro kamštis, kuris neleidžia aušinimo skysčiui judėti per vamzdžius. Tačiau konvekcinėse sistemose dėl dujotiekio vietos po nuolydžiu į išsiplėtimo baką kyla oro burbuliukai. Kadangi šis prietaisas yra atidarytas ir liečiasi su oru, iš sistemos išeina burbuliukai.
Dizainas yra paprastas, tačiau reikia labai tikslių skaičiavimų. Vanduo, judantis išilgai vamzdžio, sukuria trintį, sulėtėja ir greičiau išskiria šilumą. Kai keičiasi kryptis - posūkiai, šakos, kanalai akumuliatoriuose - didėja trintis. Jei atliekant skaičiavimus neatsižvelgiama į atsparumą vandeniui, sistema neveiks.
Konvekcinis šildymas gerai veikia mažose vietose. Taigi galite sudeginti vieno ar dviejų aukštų privatų namą ar butą. 9 aukštų pastatui ši parinktis netinka.
Sistemos privalumai ir trūkumai
Natūrali cirkuliacija šildymo sistemai suteikia šiuos privalumus:
- Pagrindinis pranašumas yra nepriklausomumas nuo elektros. Konvekcinis šildymas veikia bet kokiomis sąlygomis.
- Tinkamai sumontavus ir prižiūrint, savaime išsiliejanti versija trunka ilgiau nei 30 metų.
- Montavimas yra labai paprastas, įprastas patikrinimas ir remontas taip pat nesukelia sunkumų.
- Didelė šiluminė inercija - čia cirkuliuoja didelis vandens tūris. Jis atvėsta lėčiau ir ilgiau išskiria šilumą.
- Konvekcinis vandens šildymas yra tylus: nėra elektrinių siurblių, kurie skleistų triukšmą.
- Energijos sąnaudos yra minimalios. Tačiau tai tiesa, jei vamzdžiai ir pastatas yra gerai izoliuoti.
- Mažiausios sistemos ir diegimo išlaidos.
Integruoti siurblį į cirkuliacijos kontūrą nėra sunku. Tai galima padaryti diegiant ar vėliau. Kai yra elektra, šildymas veikia priverstinės cirkuliacijos režimu, o jo neturint, jis automatiškai persijungia į natūralų vandens judėjimą.
Gravitacinė versija turi reikšmingų trūkumų, kurie žymiai riboja pritaikymą:
- Sistemą aptarnauja tik maži vieno ar dviejų aukštų nameliai.
- Norėdami sumažinti hidraulinį pasipriešinimą, naudokite kuo didesnio skersmens vamzdžius. Tai apsunkina montavimą, o didesnio skersmens vandens kanalų kaina yra didesnė.
- Rekomenduojami tik plieniniai vamzdžiai. Leidžiama naudoti polipropileną. Kiti nemetaliniai modeliai yra draudžiami.
- Neįmanoma sureguliuoti temperatūros kiekviename kambaryje rankiniu būdu arba automatiškai.
- Netiesioginių šildymo katilų negalima įtraukti į schemą, o tai padidina karšto vandens gamybos sąnaudas.
- Neįmanoma įrengti šiltų grindų.
Konvekcinio šildymo darbui didelę įtaką daro susiaurėjimai. Nenaudokite metalo-plastikinių vamzdžių, nes jie yra sujungti mažesnėmis skersmenimis.
Šildymo sistemų tipai
Šildymo kontūras gali apimti 1 ar daugiau skirtingo ilgio grandinių su skirtingais radiatoriais. Tačiau bet kokia galimybė yra modifikuoti tik du modelius - vieno ar dviejų vamzdžių.
Vienas vamzdis
Įrenginys yra kuo paprastesnis. Tas pats vamzdis savo ruožtu atneša aušinimo skysčio į kiekvieną radiatorių ir grįžta į katilą. Pigiausias pasirinkimas ir be problemų yra šildymas tik vamzdžiais, be radiatorių. Jei baterijos yra grandinėje, vamzdžių ir vožtuvų turėtų būti bent kiek.
Vanduo, paeiliui pereinantis prie paskutinio radiatoriaus, aušina vis labiau. Į šią savybę atsižvelgiama apskaičiuojant skyrių skaičių.
Yra 2 vieno vamzdžio versijos schemos:
- Su viršutine jungtimi - vanduo į akumuliatorių patenka iš viršaus per viršutinį purkštuką, išeina per apatinį. Sistemos efektyvumas yra maksimalus vandens šildymui.
- Su dugno jungtimi - aušinimo skystis patenka į radiatorių iš apačios, taip pat išeina per apatinį vamzdį. Vandens kelias padidėja, todėl sistemos šilumos perdavimas yra pastebimai mažesnis. Čia negalima įdėti radiatorių su daugybe sekcijų. Tačiau nepaisant mažesnio efektyvumo, jis mieliau renkasi tokią schemą butuose, nes ji yra estetiškesnė.
Klasikinę versiją galima patobulinti įrengiant aplinkkelį - šakas su trijų krypčių vožtuvu ir šakas su kranu. Jų pagalba galite sureguliuoti vandens srautą į kitą radiatorių ir prireikus jį išjungti.
Dviejų vamzdžių sistemos
Variantas su grįžtamuoju vamzdžiu vadinamas dviejų vamzdžių. Karštas vanduo tiekiamas į radiatorių po vienu vamzdžiu, o atvėsintas vanduo iš kiekvieno šildytuvo pašalinamas per grįžtamąjį vamzdį. Sistema yra daug efektyvesnė: kiekvienas radiatorius gauna beveik tiek pat šilumos. Kiekvienos baterijos šildymo laipsnį galima reguliuoti, jei reikia, išbraukite ją iš šildymo kontūro. Didelis pliusas yra paprastesnis vamzdyno ir baterijų parametrų apskaičiavimas.
Atlikite tiek viršutinį, tiek apatinį sujungimą:
- Pirmuoju atveju vamzdžiai yra virš radiatorių.
- Antrame - maitinimo vamzdis yra žemiau akumuliatoriaus.Ši parinktis yra estetiškesnė, tačiau slėgio kritimas yra per mažas, todėl grandinė naudojama labai retai.
Atliekant skaičiavimus atsižvelkite į vandens nutekėjimo kryptį. Jei jis sutampa su karšto skysčio, praeinančios schemos, kryptimi, ciklo ilgis yra lygus. Tokiu atveju radiatoriai įkaista taip pat. Jei naudojamas aklavietės, šaltas ir karštas vanduo, jie juda skirtingomis kryptimis, o tos baterijos, kurių ciklo ciklas atrodo greitesnis, įkaista.
Kaip atsiranda cirkuliacijos slėgis
Judantis vanduo konvekciniame šildyme suteikia tik karšto ir šalto vandens tankio skirtumą. Kaitinant aušinimo skysčio tankis sumažėja ir jis pakyla; aušinant jis padidėja ir išstumia šiltesnį skystį. Kuo didesnis šalto ir karšto vandens kolonėlės hidrostatinio slėgio skirtumas, tuo didesnis cirkuliacijos slėgis, tuo geriau šildomas.
Pagrindinis uždavinys organizuojant sistemą yra pasiekti maksimalų slėgio kritimą.
- Privalomas grandinės elementas yra pagreičio kolektorius arba pagrindinis generatorius. Tai yra vertikalus vamzdis, kuris kyla iš šilumokaičio į sistemos viršutinę dalį. Čia sumontuotas išsiplėtimo bakas - atvira arba uždara diafragma su oro vožtuvu orui išleisti.
- Pagrindiniame stove turi būti maksimali temperatūra, todėl kolektorius yra izoliuotas. Jo aukštis yra ne didesnis kaip 10 m. Idealiu atveju, kai stovas neturi liestis su grįžtamaisiais vamzdžiais.
- Norėdami sukurti pakankamą slėgio kritimą, turite sukurti didelę koloną šalto skysčio. Tai pasiekiama įrengiant katilą žemiausiame sistemos taške. Privačiame name prietaisas dedamas į rūsį, bute - į įdubą. Kuo aukštesnis akumuliatoriaus lygis virš katilo, tuo didesnį slėgį sukuria šaltas vanduo ir jis aktyviau išstumia karštą vandenį.
Cirkuliaciniam slėgiui pagerinti pasirenkamos baterijos, kurių darbinis paviršius didžiausias. Kuo geriau šilumos nešiklis perduoda šilumą ir kuo šaltesnis vanduo patenka į katilą, tuo geriau veikia šildymas.
Šildymo sistemos su natūralia cirkuliacija statybos principas
Pagrindiniai šildymo natūralia cirkuliacija parametrai yra cirkuliacijos slėgis ir hidrostatinis atsparumas. Pirmasis rodiklis apskaičiuojamas taip:
P = h (p0-p1) = m (kg / cm2-kg / cm 2) = kg / kv. M = mmHgkur:
- P - slėgis sistemoje;
- h - aukščio skirtumas tarp žemiausio akumuliatoriaus centro ir katilo centro;
- p0 - pašildyto skysčio tankis;
- p1- šalto vandens tankis.
Kuo didesnis aukščio skirtumas, tuo didesnis slėgio kritimas. Tačiau indikatoriaus apribojimas yra ne didesnis kaip 3 m.
Antrojo faktoriaus - hidraulinio pasipriešinimo - vertės praktiškai neįmanoma apskaičiuoti. Ją apibūdinantis modelis yra nepaprastai sudėtingas ir apima daugybę kintamųjų. Čia apsiribojama apytiksliais skaičiavimais.
Norėdami pagerinti sistemos efektyvumą, laikykitės rekomendacijų:
- Parenkami vamzdžiai, kurių skersmuo yra didžiausias. Tokiu atveju srautas šiek tiek sumažėja, tačiau pasipriešinimas mažėja stipriau.
- Sumontuokite kuo mažiau uždarymo vožtuvų. Įsitikinkite, kad schemoje yra bent keli posūkiai.
- Su apatine jungtimi, radiatoriai turi būti aprūpinti Mayevsky čiaupais, kad pašalintų perteklinį orą.
- Kolektoriui naudojamas metalinis vamzdis, nes norint pasiekti slėgio kritimą svarbu pasiekti maksimalų šildymą. Vamzdžiai, skirti akumuliatoriams tiekti, gali būti pagaminti iš polipropileno.
Tinkama šilumos izoliacija pagerina šildymo darbą. Pagreičio kolektorius, tiekimo ir grąžinimo vamzdžiai yra izoliuoti, jei jie praeina per nešildomas patalpas.
