V malých súkromných domoch a bytoch je kúrenie nezávislé od elektriny. Pre malé mestá a dediny je situácia typická, keď z rôznych dôvodov dôjde k zlyhaniu rozvodne, poškodeniu elektrického vedenia atď. Vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou nezahŕňa jediný modul, ktorý by fungoval zo siete.
Vlastnosti prirodzeného cirkulačného vykurovacieho systému
Každá schéma vykurovania obsahuje niekoľko povinných prvkov:
- Kotol, ktorý ohrieva vodu - plyn, drevo, rašelina. Nevyhnutným predpokladom je piezoelektrické zapaľovanie, inak nebude možné spustiť zariadenie bez elektriny.
- Prívodné potrubie dodáva do radiátorov zohriatu vodu. Rúry sú umiestnené s určitým sklonom - 0,5 - 1 cm na 1 m, aby sa voda mohla pohybovať gravitáciou. Vedenia „horúcej“ vody sú umiestnené so sklonom smerom k radiátorom.
- Ohrievacie zariadenia - batérie akéhokoľvek typu. Prostredníctvom nich dochádza k hlavnému prenosu tepla.
- Spätné potrubie - chladené chladivo sa ním vracia do kotla. Rúry „studené“ sú namontované so sklonom 0,5 - 1 cm na 1 m smerom k bojleru.
- Expanzná nádrž - nachádza sa v najvyššom bode systému. Pri zahrievaní vody sa zvyšuje jej objem. Nádrž kompenzuje tento prebytok.
Systém pracuje nasledovne: voda sa ohrieva v kotli, rozširuje sa, hustota klesá a kvapalina stúpa pozdĺž centrálneho stúpačky. Expanzná nádrž je naplnená na vyrovnanie tlaku medzi studenou a horúcou vodou. Potom je zhora voda privádzaná cez prívodné potrubie ku každej batérii, kde je ochladená, a tým odovzdáva teplo vzduchu a povrchom. Ochladená kvapalina prechádza cez spätné potrubie do kotla. Pretože hustota ochladenej vody je nižšia a vracia sa do kotla, vytlačí menej hustú zahriatu kvapalinu a spôsobí jej stúpanie.
Okrem funkcie vyrovnávania tlaku plní expanzná nádrž ďalšiu úlohu. Spolu s vodou vstupuje do potrubí vzduch. Keď sa nahromadí, dôjde k vzduchovej zátke, ktorá neumožňuje chladiacemu prostriedku pohybovať sa potrubím. V konvekčných systémoch však kvôli umiestneniu potrubia pod svahom stúpajú vzduchové bubliny do expanznej nádrže. Pretože toto zariadenie je otvorené a je v kontakte so vzduchom, systém opúšťa bubliny.
Dizajn je jednoduchý, ale vyžaduje veľmi presné výpočty. Voda, ktorá sa pohybuje pozdĺž potrubia, vytvára trenie, spomaľuje a rýchlejšie odovzdáva teplo. Keď sa zmení smer - otočí sa, vetví, kanály v batériách - zvýši sa trenie. Ak sa pri výpočtoch nezohľadňuje odolnosť proti vode, systém nebude fungovať.
Konvekčné vykurovanie funguje dobre v malých oblastiach. Môžete tak spáliť jedno alebo dvojposchodový súkromný dom alebo byt. V prípade 9 poschodovej budovy nie je táto možnosť vhodná.
Výhody a nevýhody systému
Prirodzená cirkulácia poskytuje vykurovaciemu systému nasledujúce výhody:
- Hlavnou výhodou je nezávislosť na elektrine. Konvektívne vykurovanie funguje vo všetkých podmienkach.
- Pri správnej inštalácii a starostlivosti trvá samohybná verzia dlhšie ako 30 rokov.
- Inštalácia je veľmi jednoduchá, bežné prehliadky a opravy tiež nespôsobujú ťažkosti.
- Vysoká tepelná zotrvačnosť - tu cirkuluje veľké množstvo vody. Chladí pomalšie a vydáva teplo dlhšie.
- Konvektívne ohrev vody je tichý: neexistujú žiadne elektrické čerpadlá, ktoré by generovali hluk.
- Spotreba energie je minimálna. To však platí, ak sú rúry a budova dobre izolované.
- Minimálne náklady na systém a inštaláciu.
Nie je ťažké integrovať čerpadlo do cirkulačného okruhu. Toto je možné vykonať počas inštalácie alebo neskôr. Ak je k dispozícii elektrina, kúrenie pracuje v režime nútenej cirkulácie a ak nie je k dispozícii, automaticky sa prepne na prirodzený pohyb vody.
Gravitačná verzia má významné nedostatky, ktoré výrazne obmedzujú použitie:
- Systém obsluhujú iba malé jednoposchodové alebo dvojposchodové chaty.
- Na zníženie hydraulického odporu používajte rúrky s najväčším možným priemerom. To sťažuje inštaláciu a náklady na vodovodné potrubia s väčším priemerom sú väčšie.
- Odporúčajú sa iba oceľové rúry. Je povolené používať polypropylén. Iné nekovové modely sú zakázané.
- Nie je možné nastaviť teplotu v každej miestnosti ručne alebo automaticky.
- Do schémy nie je možné zahrnúť nepriame vykurovacie kotly, čo zvyšuje náklady na výrobu teplej vody.
- Teplú podlahu nie je možné vybaviť.
Práca konvekčného ohrevu je výrazne ovplyvnená zúženiami. Nepoužívajte kovové plastové rúrky, pretože sú spojené tvarovkami, ktorých priemer je menší.
Druhy vykurovacích systémov
Ohrievací obvod môže obsahovať 1 alebo viac obvodov rôznych dĺžok s rôznymi radiátormi. Akákoľvek možnosť je však zmena iba dvoch modelov - jednorúrková alebo dvojtrubková.
Jedna trubica
Zariadenie je čo najjednoduchšie. Rovnaké potrubie privádza chladivo do každého radiátora a vracia sa do kotla. Najlacnejšou a najproblémovejšou možnosťou je vykurovanie iba potrubiami bez radiátorov. Ak sú v obvode batérie, mali by existovať minimálne potrubia a ventily.
Voda, ktorá sa postupne presúva do posledného radiátora, sa stále viac ochladzuje. Táto funkcia sa berie do úvahy pri výpočte počtu sekcií.
Existujú 2 schémy verzie s jednou rúrkou:
- Pri hornom pripojení - voda vstupuje do batérie zhora cez hornú dýzu, vystupuje cez spodnú. Účinnosť systému je maximálna pre ohrev vody.
- Pri spodnom pripojení - chladivo vstupuje do chladiča zdola a vystupuje aj cez spodné potrubie. Cesta vody sa zvyšuje, takže prenos tepla v systéme je výrazne nižší. Tu nemôžete umiestniť radiátory s veľkým počtom sekcií. Napriek nízkej účinnosti však uprednostňuje inštaláciu takéhoto systému v bytoch, pretože je estetickejší.
Klasickú verziu je možné vylepšiť inštaláciou obtoku - vetvy s trojcestným ventilom a vetvy pomocou žeriavov. S ich pomocou môžete upraviť prietok vody na iný radiátor av prípade potreby ho vypnúť.
Dvojité potrubné systémy
Možnosť s vratným potrubím sa nazýva dvojtrubková. Horúca voda sa dodáva do radiátora pod jednou rúrkou a ochladená z každého vykurovacieho zariadenia sa odvádza cez spätnú rúrku. Systém je omnoho efektívnejší: každý radiátor dostáva takmer rovnaké množstvo tepla. Stupeň zahrievania je možné nastaviť na každej batérii, ak je to potrebné, vylúčiť ju z vykurovacieho okruhu. Veľkým plusom je jednoduchší výpočet parametrov plynovodu a batérií.
Vykonajte horné aj spodné pripojenie:
- V prvom prípade sú rúry umiestnené nad radiátormi.
- V druhom je napájacie potrubie umiestnené pod batériou.Táto možnosť je estetickejšia, ale pokles tlaku je príliš nízky, takže obvod sa používa veľmi zriedka.
Pri výpočtoch sa musí zohľadniť smer odtoku vody. Ak sa zhoduje so smerom horúcej kvapaliny, so schémou prechodu, dĺžka cyklu je rovnaká. V tomto prípade sa radiátory zahrievajú rovnakým spôsobom. Ak sa používa slepá, studená a horúca voda, pohybujú sa rôznymi smermi, ohrievajú sa batérie, pri ktorých sa cyklus cyklu ukáže rýchlejšie.
Ako sa objavuje cirkulačný tlak
Pohyblivá voda v konvekčnom ohreve poskytuje iba rozdiel v hustote teplej a studenej vody. Pri zahrievaní hustota chladiacej kvapaliny klesá a stúpa; po ochladení sa zvýši a vytlačí teplejšiu tekutinu. Čím väčší je rozdiel v hydrostatickom tlaku v stĺpci studenej a horúcej vody, tým vyšší je cirkulačný tlak, tým lepšie je zahrievanie.
Hlavnou úlohou pri organizovaní systému je dosiahnutie maximálneho poklesu tlaku.
- Povinným prvkom okruhu je kolektor zrýchlenia alebo hlavný stúpač. Toto je zvislé potrubie, ktoré stúpa z tepelného výmenníka k hornej časti systému. Je tu namontovaná expanzná nádrž - otvorená alebo uzavretá membrána so vzduchovým ventilom na odvetranie.
- Hlavný stúpač musí mať maximálnu teplotu, aby bol kolektor izolovaný. Jeho výška nie je väčšia ako 10 m. V ideálnom prípade stúpačka neprichádza do styku so spätnými rúrami.
- Na vytvorenie dostatočnej tlakovej straty musíte vytvoriť veľký stĺpec studenej kvapaliny. To sa dosiahne inštaláciou kotla v najnižšom bode systému. V súkromnom dome je zariadenie umiestnené v suteréne, v byte - vo výklenku. Čím vyššia je úroveň nabitia batérie nad bojlerom, tým väčší je tlak generovaný studenou vodou a aktívnejšia výmena teplej vody.
Na zlepšenie cirkulačného tlaku sa vyberajú batérie s najväčšou pracovnou plochou. Čím lepšie tepelný nosič prenáša teplo a čím chladnejšia voda vstupuje do kotla, tým lepšie funguje kúrenie.
Princíp budovania vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou
Hlavnými parametrami vykurovania s prirodzenou cirkuláciou sú cirkulačný tlak a hydrostatická odolnosť. Prvý ukazovateľ sa vypočíta takto:
P = h (p0-p1) = m (kg / cbm-kg / cbm) = kg / m2 = mmHgkde:
- P - tlak v systéme;
- hod - výškový rozdiel medzi stredom najnižšej batérie a stredom kotla;
- p0 - hustota zahrievanej kvapaliny;
- p1- hustota studenej vody.
Čím väčší je výškový rozdiel, tým väčší pokles tlaku. Indikátor má však obmedzenie nie väčšie ako 3 m.
Je prakticky nemožné vypočítať hodnotu druhého faktora - hydraulický odpor. Model, ktorý ho opisuje, je mimoriadne zložitý a obsahuje veľa premenných. Tu sú obmedzené na približné výpočty.
Ak chcete zvýšiť účinnosť systému, dodržiavajte odporúčania:
- Vyberú sa rúrky s najväčším priemerom. V tomto prípade sa prietok mierne zníži, ale odpor klesá silnejšie.
- Nainštalujte čo najmenej uzatváracích ventilov. Uistite sa, že schéma obsahuje minimálne zákruty a zákruty.
- Pri nižšom pripojení musia byť radiátory vybavené kohútikmi Mayevsky na odvádzanie prebytočného vzduchu.
- Na kolektor sa používa kovová rúrka, pretože na dosiahnutie poklesu tlaku je dôležité dosiahnuť maximálny ohrev. Rúrky slúžiace na batérie môžu byť vyrobené z polypropylénu.
Správna tepelná izolácia zlepšuje prácu vykurovania. Zberač zrýchlenia, prívodné a spätné potrubie sú izolované, ak prechádzajú nevyhrievanými miestnosťami.
