În case și apartamente private mici, încălzirea este independentă de electricitate. Pentru orașele și satele mici, o situație este tipică atunci când, din diverse motive, o stație nu reușește, cablurile sunt deteriorate etc. Sistemul de încălzire cu circulație naturală nu include un singur modul care ar funcționa de la rețea.
Caracteristici ale sistemului de încălzire cu circulație naturală
Orice sistem de încălzire include mai multe elemente obligatorii:
- Cazanul care încălzește apa - gaz, lemn, turbă. O condiție prealabilă este aprinderea piezo, altfel va fi imposibil să porniți dispozitivul fără electricitate.
- Țeava de alimentare furnizează apă încălzită caloriferelor. Țevile sunt așezate cu o anumită pantă - 0,5-1 cm pe 1 m, astfel încât apa să se poată deplasa prin gravitație. Conductele de apă „fierbinți” sunt așezate cu o pantă spre calorifere.
- Dispozitive de încălzire - baterii de orice tip. Prin intermediul acestora, are loc transferul de căldură principal.
- Țevi de întoarcere - prin acesta lichidul de răcire răcit este returnat cazanului. Țevile „la rece” sunt montate cu o pantă de 0,5-1 cm pe 1 m spre cazan.
- Rezervorul de expansiune - situat în punctul cel mai înalt al sistemului. Când apa este încălzită, crește în volum. Rezervorul compensează acest exces.
Sistemul funcționează după cum urmează: apa se încălzește în cazan, se extinde, densitatea acesteia scade, iar lichidul crește de-a lungul râului central. Rezervorul de expansiune este umplut pentru a egaliza presiunea dintre apa rece și caldă. Apoi, de sus, apa este coborâtă prin conducta de alimentare la fiecare baterie, unde este răcită, dând căldură aerului și suprafețelor. Lichidul răcit se deplasează prin conductele de retur în cazan. Deoarece densitatea apei răcite este mai mică, revenind la cazan, acesta stoarce lichidul încălzit mai puțin dens, determinând creșterea acestuia.
Pe lângă funcția de compensare a presiunii, rezervorul de expansiune îndeplinește un alt rol. Împreună cu apa, aerul intră în conducte. Atunci când se acumulează, apare un dop de aer, care nu permite mișcarea lichidului de răcire prin conducte. Cu toate acestea, în sistemele convective, datorită amplasării conductei sub o pantă, bule de aer se ridică în rezervorul de expansiune. Deoarece acest dispozitiv este deschis și este în contact cu aerul, bule părăsesc sistemul.
Proiectarea este simplă, dar necesită calcule foarte precise. Apa care se deplasează de-a lungul conductei creează frecare, încetinește și degajă căldura mai repede. Când direcția se schimbă - se învârte, se ramifică, canalele din baterii - frecarea crește. Dacă rezistența la apă nu este luată în considerare în calcule, sistemul nu va funcționa.
Încălzirea convectivă funcționează bine în zone mici. Astfel, puteți arde o casă sau un apartament cu două sau două etaje private. Pentru o clădire cu 9 etaje, această opțiune nu este potrivită.
Avantajele și dezavantajele sistemului
Circulația naturală oferă sistemului de încălzire următoarele avantaje:
- Principalul avantaj este independența față de electricitate. Încălzirea convectivă funcționează în toate condițiile.
- Cu o instalare și îngrijire corespunzătoare, versiunea cu auto-curgere durează mai mult de 30 de ani.
- Instalarea este foarte simplă, inspecția și repararea de rutină nu provoacă dificultăți.
- Inerție termică ridicată - aici circulă un volum mare de apă. Se răcește mai încet și dă foc mai mult timp.
- Încălzirea convectivă a apei este tăcută: nu există pompe electrice care să genereze zgomot.
- Consumul de energie este minim. Cu toate acestea, acest lucru este adevărat dacă conductele și clădirea sunt bine izolate.
- Costul minim al sistemului și instalării.
Nu este dificilă integrarea unei pompe în circuitul de circulație. Acest lucru se poate face în timpul instalării sau ulterior. Când există energie electrică, încălzirea funcționează în regim de circulație forțată, iar în lipsa acesteia trece automat la mișcarea naturală a apei.
Versiunea gravitațională are dezavantaje semnificative, ceea ce limitează semnificativ aplicația:
- Sistemul este deservit doar de cabane mici cu un etaj sau două etaje.
- Pentru a reduce rezistența hidraulică, utilizați conducte cu cel mai mare diametru posibil. Acest lucru face instalarea dificilă, iar costul conductelor de apă cu un diametru mai mare este mai mare.
- Se recomandă numai țevi de oțel. Este permisă utilizarea polipropilenei. Alte modele nemetalice sunt interzise.
- Nu este posibilă reglarea temperaturii în fiecare cameră manual sau automat.
- Cazanele de încălzire indirectă nu pot fi incluse în schemă, ceea ce crește costul de producere a apei calde.
- Nu este posibil să echipezi o podea caldă.
Munca de încălzire convectivă este afectată semnificativ de constricții. Nu folosiți conducte metal-plastic, deoarece acestea sunt conectate de fitinguri al căror diametru este mai mic.
Tipuri de sisteme de încălzire
Circuitul de încălzire poate include unul sau mai multe circuite de lungimi diferite, cu radiatoare diferite. Cu toate acestea, orice opțiune este o modificare a doar două modele - cu o conductă sau cu două conducte.
Un singur tub
Dispozitivul este cât se poate de simplu. La rândul său, aceeași țeavă aduce lichidul de răcire la fiecare calorifer și revine la cazan. Cea mai ieftină opțiune și cea mai fără probleme este încălzirea numai cu conducte, fără calorifere. Dacă bateriile sunt incluse în circuit, ar trebui să existe minimum conducte și valve.
Apa, care se mișcă secvențial la ultimul calorifer, se răcește din ce în ce mai mult. Această caracteristică este luată în calcul la calcularea numărului de secțiuni.
Există 2 scheme ale unei versiuni cu un singur tub:
- Cu conexiunea superioară - apa intră în baterie de sus prin conducta superioară a ramurii și iese prin cea inferioară. Eficiența sistemului este maximă pentru încălzirea cu apă.
- Cu conexiunea de jos - lichidul de răcire intră în radiator de jos și iese, de asemenea, prin conducta inferioară. Calea apei crește, astfel încât transferul de căldură al sistemului este vizibil mai mic. Aici nu puteți pune calorifere cu un număr mare de secțiuni. Cu toate acestea, în ciuda eficienței mai scăzute, el preferă să instaleze o astfel de schemă în apartamente, deoarece este mai estetic.
Versiunea clasică poate fi modernizată prin instalarea bypass - ramuri cu supapă cu trei căi și ramuri cu macarale. Cu ajutorul lor, puteți regla debitul de apă la un calorifer diferit și puteți opri, dacă este necesar.
Sisteme de conducte duble
Opțiunea cu o conductă de retur se numește două conducte. Apa caldă este furnizată radiatorului sub o conductă, iar răcirea, din fiecare dispozitiv de încălzire, este evacuată prin conducta de retur. Sistemul este mult mai eficient: fiecare calorifer primește aproape aceeași cantitate de căldură. Gradul de încălzire poate fi reglat pe fiecare baterie, dacă este necesar, excludeți-l din circuitul de încălzire. Un plus mare este un calcul mai simplu al parametrilor conductei și al bateriilor.
Efectuați conexiunea de sus și de jos:
- În primul caz, conductele sunt situate deasupra caloriferelor.
- În cea de-a doua, conducta de alimentare este situată sub baterie.Această opțiune este mai estetică, dar căderea de presiune este prea mică, astfel încât circuitul este utilizat foarte rar.
În calcule se ține cont de direcția de scurgere a apei. Dacă coincide cu direcția lichidului fierbinte, o schemă de trecere, lungimea ciclului este egală. În acest caz, caloriferele se încălzesc la fel. Dacă se utilizează apă rece, rece și caldă, se deplasează în direcții diferite, acele baterii în care ciclul ciclului se dovedește a fi mai rapid sunt încălzite.
Cum apare presiunea de circulație
Mișcarea apei în încălzirea convectivă oferă numai diferența de densitate a apei calde și reci. Când este încălzit, densitatea lichidului de răcire scade și crește; La răcire, crește și deplasează un lichid mai cald. Cu cât este mai mare diferența de presiune hidrostatică a unei coloane de apă rece și caldă, cu atât este mai mare presiunea de circulație, cu atât este mai bună încălzirea.
Sarcina principală în organizarea sistemului este realizarea unei căderi maxime de presiune.
- Un element obligatoriu al circuitului este colectorul de accelerație sau ascensorul principal. Aceasta este o conductă verticală care se ridică de la schimbătorul de căldură până la partea de sus a sistemului. Aici este montat un rezervor de expansiune - o diafragmă deschisă sau închisă cu o supapă de aer pentru evacuare.
- Ridicatorul principal trebuie să aibă o temperatură maximă, astfel încât colectorul să fie izolat. Înălțimea sa nu este mai mare de 10 m. În mod ideal, colțarul nu intră în contact cu conductele de retur.
- Pentru a crea o cădere de presiune suficientă, trebuie să creați o coloană mare de lichid rece. Acest lucru se realizează prin instalarea cazanului în punctul cel mai jos al sistemului. Într-o casă privată, dispozitivul este plasat în subsol, în apartament - în locaș. Cu cât nivelul bateriei este mai mare deasupra cazanului, cu atât este mai mare presiunea generată de apa rece și cu atât este mai activă deplasarea apei calde.
Pentru a îmbunătăți presiunea de circulație, sunt selectate bateriile cu cea mai mare suprafață de lucru. Cu cât transportorul de căldură transferă mai bine căldura și cu cât apa este mai rece în cazan, cu atât mai bine funcționează încălzirea.
Principiul construirii unui sistem de încălzire cu circulație naturală
Parametrii principali ai încălzirii cu circulație naturală sunt presiunea de circulație și rezistența hidrostatică. Primul indicator este calculat după cum urmează:
P = h (p0-p1) = m (kg / cbm-kg / cbm) = kg / mp = mmHgUnde:
- P - presiunea în sistem;
- h - diferența de înălțime între centrul bateriei cele mai joase și centrul cazanului;
- p0 - densitatea lichidului încălzit;
- p1- densitatea apei reci.
Cu cât este mai mare diferența de înălțime, cu atât scade presiunea. Cu toate acestea, indicatorul are o limitare de cel mult 3 m.
Este practic imposibil să se calculeze valoarea celui de-al doilea factor - rezistența hidraulică. Modelul care îl descrie este extrem de complex și include multe variabile. Aici sunt limitate la calcule aproximative.
Pentru a îmbunătăți eficiența sistemului, respectați recomandările:
- Se selectează conducte cu diametrul cel mai mare. În acest caz, debitul scade oarecum, dar rezistența scade mai puternic.
- Instalați cât mai puține valve de închidere. Asigurați-vă că schema include un minim de rasuciri.
- Cu o conexiune mai mică, caloriferele trebuie să fie echipate cu robinete Mayevsky pentru a alunga aerul în exces.
- Pentru colector se folosește o țeavă metalică, deoarece este important să se obțină o încălzire maximă pentru a crea o cădere de presiune. Țevile care servesc la baterii pot fi din polipropilenă.
O izolație termică adecvată îmbunătățește munca încălzirii. Colectorul de accelerare, conductele de alimentare și retur sunt izolate dacă trec prin încăperi neîncălzite.
