ระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วง: เคล็ดลับการออกแบบและการติดตั้ง

เพื่อสร้างอุณหภูมิที่สะดวกสบายในบ้านได้ใช้รูปแบบการทำความร้อนที่หลากหลาย การบังคับให้น้ำหล่อเย็นไหลเวียนนั้นมีประสิทธิภาพ แต่ไม่สามารถทำได้เสมอไป หากในบ้านในชนบทอาจมีไฟฟ้าขัดข้องหรือขาด (กระท่อม) - ตัวเลือกอื่น ๆ จะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงที่ออกแบบด้วยตัวเองของแบบปิดที่ออกแบบและติดตั้งด้วยตัวเองจะทำงานโดยไม่ต้องติดตั้งปั๊มและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ

คุณสมบัติของระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วง

หลักการของการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของน้ำเพื่อขยายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การสร้างความแตกต่างของแรงดันในวงจรท่อปิดเป็นพื้นฐานของการไหลเวียนของของไหล ด้วยเหตุนี้ระบบทำความร้อนแบบปิดความโน้มถ่วงจึงได้รับชื่ออีกชื่อหนึ่งว่าแรงโน้มถ่วง

โครงสร้างควรประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• หม้อน้ำ. อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อถ่ายโอนพลังงานจากเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ (ฟืน, ถ่านหิน, แก๊ส, ฯลฯ ) ไปยังสารหล่อเย็น (น้ำ, สารป้องกันการแข็งตัว) ในระบบทำความร้อนแบบปิดความโน้มถ่วงสิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยความช่วยเหลือของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่อยู่ใกล้ที่สุดในหม้อไอน้ำไปยังห้องเผาไหม้
• ท่อ. จำเป็นสำหรับการขนส่งของเหลวร้อนจากอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนไปยังอุปกรณ์ทำความร้อน
• หม้อน้ำ. พวกเขาเป็นแหล่งความร้อนหลักในห้อง พื้นที่ขนาดใหญ่ให้การถ่ายเทความร้อนสูงสุดระหว่างน้ำอุ่นและอากาศในห้อง
• อุปกรณ์ความปลอดภัยและการควบคุม. เหล่านี้รวมถึงถังขยายตัววาล์วแรงโน้มถ่วงเพื่อให้ความร้อนวาล์วและโช้ก

ในระหว่างการให้ความร้อนของน้ำในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะขยายตัวซึ่งจะสร้างแรงดันส่วนเกิน ในทางกลับกันน้ำยาหล่อเย็นจากท่อส่งกลับมีความหนาแน่นสูงกว่าและเริ่มแทนที่ของเหลวที่มีอุณหภูมิสูง ด้วยเหตุนี้การไหลเวียนจึงเกิดขึ้น

หนึ่งในองค์ประกอบหลักของระบบคือท่อร่วม - ท่อแนวตั้งเชื่อมต่อกับหม้อไอน้ำ หากคุณสร้างระบบความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงด้วยมือของคุณเองคุณต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับมัน - เริ่มจากวัสดุสำหรับการผลิตท่อและสิ้นสุดด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของมัน

ยิ่งปริมาณของบูสเตอร์ใหญ่ขึ้นเท่าไรความเร็วของสารหล่อเย็นก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องคำนวณส่วนและความสูงที่เหมาะสม

ระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงของบ้านสองชั้นควรได้รับการออกแบบเพื่อให้น้ำหล่อเย็นสามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอเท่าที่เป็นไปได้ในหลาย ๆ วงจร

คำอธิบายระบบโดยละเอียด

ในกระบวนการทำน้ำร้อนบางส่วนจะระเหยในรูปของไอน้ำอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สำหรับการกำจัดอย่างทันท่วงทีจะมีการติดตั้งแทงค์ขยายที่ด้านบนสุดของระบบ มันทำหน้าที่ 2 ฟังก์ชั่น - ผ่านรูด้านบนไอน้ำส่วนเกินจะถูกลบออกและการชดเชยอัตโนมัติสำหรับการสูญเสียปริมาณของเหลวที่เกิดขึ้น รูปแบบที่คล้ายกันถูกเรียกว่าเปิด

อย่างไรก็ตามมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่งคือการระเหยของน้ำอย่างรวดเร็ว ดังนั้นสำหรับระบบที่มีสาขาขนาดใหญ่พวกเขาต้องการสร้างระบบความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแบบปิดด้วยมือของพวกเขาเอง ความแตกต่างที่สำคัญของโครงการมีดังนี้

• แทนที่จะติดตั้งถังขยายแบบเปิดช่องระบายอากาศอัตโนมัติจะถูกติดตั้งที่จุดสูงสุดในท่อระบบทำความร้อนแบบแรงโน้มถ่วงแบบปิดสร้างออกซิเจนจำนวนมากจากน้ำในกระบวนการทำความร้อนสารหล่อเย็นซึ่งนอกเหนือจากความดันส่วนเกินเป็นแหล่งของการเกิดสนิมขององค์ประกอบโลหะ สำหรับการกำจัดไอน้ำที่มีปริมาณออกซิเจนสูงในเวลาที่เหมาะสมจะมีการติดตั้งช่องระบายอากาศอัตโนมัติ
• เพื่อชดเชยแรงดันของสารหล่อเย็นที่ระบายความร้อนแล้วถังขยายตัวเมมเบรนชนิดปิดจะติดตั้งที่ด้านหน้าของท่อน้ำเข้าของหม้อไอน้ำ หากแรงโน้มถ่วงในระบบทำความร้อนสูงกว่าค่ามาตรฐานที่อนุญาตเมมเบรนยืดหยุ่นจะชดเชยสิ่งนี้โดยการเพิ่มปริมาตรรวม

มิฉะนั้นเมื่อออกแบบและติดตั้งระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงด้วยมือของคุณเองคุณสามารถปฏิบัติตามกฎและคำแนะนำตามปกติ

แผนการทำความร้อนแรงโน้มถ่วงสำหรับบ้านชั้นเดียวและสองชั้น

หากมีการวางแผนว่าการให้ความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงภายใต้ความกดดันจะถูกติดตั้งในบ้านชั้นเดียวคุณสามารถใช้โครงการ Leningradka แบบท่อเดียว

คุณลักษณะของโครงร่างนี้คือท่อเดี่ยวซึ่งอุปกรณ์เครื่องทำความร้อนหลายเครื่องเชื่อมต่อแบบขนาน อย่างไรก็ตามสิ่งนี้นำไปสู่การกระจายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ - ยิ่งหม้อน้ำจากหม้อไอน้ำไกลออกไปมากเท่าไรอุณหภูมิของน้ำก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น เพื่อแก้ปัญหานี้คุณสามารถอัพเกรดระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแบบปิด:

• การติดตั้งวาล์วปิด ด้วยความช่วยเหลือสามารถลดปริมาณสารหล่อเย็นสำหรับเครื่องทำความร้อนที่อยู่ใกล้กับหม้อไอน้ำ ดังนั้นการสูญเสียพลังงานความร้อนในส่วนแรกของระบบจะลดลง
• เมื่อย้ายออกจากหม้อไอน้ำให้เพิ่มจำนวนส่วนของหม้อน้ำ
• ติดตั้งท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ขึ้นในสถานที่ที่เชื่อมต่อท่อกับอุปกรณ์ทำความร้อน สิ่งนี้จะช่วยลดแรงดันความโน้มถ่วงของระบบทำความร้อนในบริเวณนี้ซึ่งจะช่วยลดความเร็วของการไหลเวียนของน้ำในหม้อน้ำ

โครงการนี้เป็นที่ยอมรับด้วยความยาวของทางหลวงเล็ก ๆ อย่างไรก็ตามไม่แนะนำให้ติดตั้งสำหรับบ้านสองชั้น ในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแบบสองท่อซึ่งจะทำการคำนวณในแต่ละส่วน

คุณลักษณะของมันคือวงจรแยกนำไปสู่ท่อกลางที่ตั้งอยู่ในส่วนบนของทางหลวง เครื่องทำความร้อนมีการเชื่อมต่อกับแต่ละคน เป็นสิ่งสำคัญที่ความยาวของพวกเขาจะเหมือนกัน มิฉะนั้นของเหลวทั้งหมดจะพุ่งไปสู่บริเวณที่มีความต้านทานน้อยที่สุด - เป็นไฟฟ้าลัดวงจร

เพื่อป้องกันไม่ให้สารหล่อเย็นเคลื่อนที่ไปยังท่อทางออกหม้อไอน้ำจึงติดตั้งวาล์วตรวจสอบแรงโน้มถ่วงสำหรับการทำความร้อน นี่เป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้สำหรับระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงของบ้านสองชั้น

การคำนวณระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง

ก่อนดำเนินการติดตั้งท่อและอุปกรณ์ทำความร้อนจำเป็นต้องคำนวณพารามิเตอร์ของระบบทั้งหมด สำหรับสิ่งนี้จะทำการคำนวณลักษณะของไฮดรอลิกซึ่งจะส่งผลต่อการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมของท่อ ก่อนการคำนวณระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงจำเป็นต้องหาพารามิเตอร์หลัก พวกเขาจะต้องคำนวณค่าจริงของความดันหมุนเวียน (RC):

• ระยะทางจากศูนย์กลางของหม้อไอน้ำไปยังศูนย์กลางของเครื่องทำความร้อน (h) ยิ่งการไหลเวียนของของไหลดีขึ้นเท่าไร ดังนั้นการติดตั้งระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงด้วยมือของคุณเองขอแนะนำให้ติดตั้งหม้อไอน้ำที่จุดต่ำสุดของบ้าน - ชั้นใต้ดิน
• แรงดันหมุนเวียนของน้ำหล่อเย็น (Pr) และน้ำยาหล่อเย็น (Po)

ไม่ว่าระบบคำนวณความร้อนแรงโน้มถ่วงจะคำนวณสำหรับบ้านสองชั้นหรือบ้านชั้นเดียวค่าของพารามิเตอร์หลังขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิของน้ำข้อมูลนี้สามารถนำมาจากข้อมูลแบบตาราง

ตัวอย่างเช่นด้วยค่า h-4 m และความแตกต่างของอุณหภูมิ 20 ° (80/60) การให้ความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงจะมีแรงดัน 4 * 112 = 448 Pa สำหรับการคำนวณเพิ่มเติมขอแนะนำให้ใช้ระบบซอฟต์แวร์พิเศษที่คำนึงถึงพารามิเตอร์ทั้งหมดของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแบบปิด

บ่อยครั้งที่เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่เชื่อมต่อกับท่อระบายของหม้อไอน้ำจะต้องเป็น DN 40 หรือ DN 50 ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสูญเสียน้อยที่สุดที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำถูกับผนังท่อ

คุณสมบัติอีกอย่างคือความแตกต่างของอุณหภูมิของสารหล่อเย็น ยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าใดความดันหมุนเวียนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นนอกเหนือจากการกระจายความร้อนอย่างสม่ำเสมอบนอุปกรณ์ทำความร้อนในระหว่างการออกแบบระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงมันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิต่ำสุดของของเหลวอย่างอิสระก่อนที่จะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหม้อไอน้ำ

การเลือกส่วนประกอบและวัสดุ

หลังจากการถือกำเนิดของท่อโพลีเมอร์ระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงที่ทำจากโพรพิลีน (PP) ได้รับความนิยมอย่างมาก วัสดุนี้ง่ายต่อการประมวลผลจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ขั้นต่ำในการเชื่อมต่อแต่ละส่วน

อย่างไรก็ตามท่อทุกประเภทไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อติดตั้งเป็นองค์ประกอบความร้อน พิจารณาเกณฑ์การคัดเลือกหลัก:

• การปรากฏตัวของชั้นเสริมแรง. ระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงที่ทำจากโพลีโพรพีลีนอาจได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิสูง - สูงถึง 95 องศาเซลเซียส เพื่อรักษารูปร่างเดิมของท่อจำเป็นต้องมีองค์ประกอบที่ทำให้แข็งทื่อซึ่งเป็นชั้นของฟอยล์หรือไฟเบอร์กลาส;
• ความหนาของผนัง. ในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงพร้อมถังขยายแบบปิดสามารถสร้างแรงดันสูงได้ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อสายท่อโพรพิลีนจะต้องอยู่ในระดับ PN20 หรือสูงกว่า ความหนาของผนังขึ้นอยู่กับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง

ท่อนี้สามารถใช้ในการติดตั้งบูสเตอร์ อย่างไรก็ตามเพื่อให้บรรลุความแตกต่างของอุณหภูมิแนะนำให้ใช้เส้นตีกลับที่ทำจากเหล็ก นอกเหนือจากการลดอุณหภูมิของสารหล่อเย็นก่อนที่จะเข้าสู่หม้อไอน้ำวัสดุนี้ช่วยลดความต้านทานไฮดรอลิก

คำแนะนำในการติดตั้ง

เมื่อทำการคำนวณสำหรับระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงที่ทำจากโพลีโพรพีลีนหรือท่อเหล็กคุณสามารถเริ่มการติดตั้งได้ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ทำการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย แต่สำคัญกับโครงร่างมาตรฐาน:

• ทางหลวงลาด. แรงดันความโน้มถ่วงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบทำความร้อนสามารถทำได้โดยการเอียงท่อหลังช่องระบายอากาศและบนเส้นกลับด้านหลังอุปกรณ์ทำความร้อนล่าสุด
• การติดตั้งปั๊มหมุนเวียนในบายพาส. มันจะช่วยลดความเฉื่อยของระบบ เวลาในการทำความร้อนของเครื่องทำความร้อนอาจนานมากดังนั้นปั๊มสามารถเพิ่มความเร็วตามแนวเส้นจนกว่าจะถึงอุณหภูมิที่ต้องการ
• โหนดหมุนต่ำสุดในไปป์ไลน์. พวกมันสร้างความต้านทานไฮดรอลิกส่วนเกินซึ่งส่งผลต่อการลดความเร็วในการเคลื่อนที่ของน้ำ
• การติดตั้งองค์ประกอบป้องกัน. ด้วยการติดตั้งวาล์วที่ไม่ไหลกลับสำหรับการทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงทำให้น้ำสามารถไหลเวียนในทิศทางที่ผิด สิ่งนี้จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับระบบที่มีการเดินสายด้านบนและหลายวงจร

ส่วนประกอบหลักของการให้ความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงที่ถูกต้องภายใต้แรงดันนั้นจะทำการคำนวณเบื้องต้นอย่างมืออาชีพการเลือกวัสดุที่เหมาะสมและต่อไปนี้เทคโนโลยีการติดตั้ง สิ่งนี้จะทำให้สามารถสร้างระบบที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษาอุณหภูมิที่สะดวกสบายในบ้าน

เคล็ดลับสำหรับการจัดเรียงและการใช้วาล์วแรงโน้มถ่วงเพื่อให้ความร้อนเมื่อติดตั้งพื้นอุ่นสามารถมองเห็นองค์ประกอบเพิ่มเติมในวิดีโอ: