Trong nhà riêng nhỏ và căn hộ, sưởi ấm độc lập với điện. Đối với các thị trấn nhỏ và làng mạc, một tình huống là điển hình khi, vì nhiều lý do, một trạm biến áp bị hỏng, hệ thống dây điện bị hỏng, v.v. Hệ thống sưởi ấm tuần hoàn tự nhiên không bao gồm một mô-đun duy nhất có thể hoạt động từ nguồn điện.
Các tính năng của hệ thống sưởi ấm lưu thông tự nhiên
Bất kỳ sơ đồ sưởi ấm bao gồm một số yếu tố bắt buộc:
- Lò hơi làm nóng nước - khí, gỗ, than bùn. Một điều kiện tiên quyết là đánh lửa Piezo, nếu không sẽ không thể khởi động thiết bị mà không có điện.
- Các ống cung cấp nước nóng cho bộ tản nhiệt. Các ống được đặt với độ dốc nhất định - 0,5 sắt1 cm mỗi 1 m, để nước có thể di chuyển bằng trọng lực. Ống dẫn nước "nóng" được đặt với độ dốc về phía bộ tản nhiệt.
- Thiết bị sưởi ấm - pin của bất kỳ loại. Thông qua họ, sự truyền nhiệt chính xảy ra.
- Đường ống trở lại - thông qua nó, chất làm mát được làm mát được đưa trở lại lò hơi. Các ống Cold Cold được gắn với độ dốc 0,5 đốt1 cm trên 1 m về phía lò hơi.
- Bể mở rộng - nằm ở điểm cao nhất của hệ thống. Khi nước được làm nóng, nó tăng về khối lượng. Các bể bù cho phần thừa này.
Hệ thống hoạt động như sau: nước nóng lên trong nồi hơi, giãn nở, mật độ giảm và chất lỏng tăng lên dọc theo riser trung tâm. Bể mở rộng được làm đầy để cân bằng áp suất giữa nước lạnh và nước nóng. Sau đó, từ trên cao, nước được hạ xuống qua ống cung cấp cho mỗi pin, nơi nó được làm mát, tỏa nhiệt cho không khí và bề mặt. Chất lỏng được làm mát di chuyển qua các đường ống trở lại lò hơi. Vì mật độ của nước làm mát thấp hơn, quay trở lại lò hơi, nó vắt ra chất lỏng được làm nóng ít đặc hơn, làm cho nó tăng lên.
Ngoài chức năng bù áp, bể giãn nở còn thực hiện một vai trò khác. Cùng với nước, không khí đi vào đường ống. Khi nó tích tụ, một phích cắm không khí xảy ra, không cho phép chất làm mát di chuyển qua các đường ống. Tuy nhiên, trong các hệ thống đối lưu, do vị trí của đường ống dưới một độ dốc, bọt khí nổi lên trong bể giãn nở. Vì thiết bị này mở và tiếp xúc với không khí, bong bóng rời khỏi hệ thống.
Thiết kế đơn giản, nhưng đòi hỏi tính toán rất chính xác. Nước di chuyển dọc theo đường ống tạo ra ma sát, chậm lại và tỏa nhiệt nhanh hơn. Khi hướng thay đổi - rẽ, nhánh, kênh trong pin - ma sát tăng. Nếu tính toán nước không được tính đến trong tính toán, hệ thống sẽ không hoạt động.
Hệ thống sưởi đối lưu hoạt động tốt trong khu vực nhỏ. Do đó, bạn có thể đốt nhà riêng hoặc căn hộ một hoặc hai tầng. Đối với tòa nhà 9 tầng, tùy chọn này không phù hợp.
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống
Lưu thông tự nhiên cung cấp cho hệ thống sưởi ấm với những lợi ích sau:
- Ưu điểm chính là sự độc lập với điện. Hệ thống sưởi đối lưu hoạt động trong mọi điều kiện.
- Với việc cài đặt và chăm sóc đúng cách, phiên bản tự chảy kéo dài hơn 30 năm.
- Cài đặt rất đơn giản, kiểm tra và sửa chữa thường xuyên cũng không gây khó khăn.
- Quán tính nhiệt cao - một khối lượng lớn nước lưu thông ở đây. Nó nguội đi chậm hơn và tỏa nhiệt lâu hơn.
- Làm nóng nước đối lưu là im lặng: không có máy bơm điện tạo ra tiếng ồn.
- Tiêu thụ điện năng là tối thiểu. Tuy nhiên, điều này là đúng nếu các đường ống và tòa nhà được cách nhiệt tốt.
- Chi phí tối thiểu của hệ thống và cài đặt.
Không khó để tích hợp một máy bơm vào mạch tuần hoàn. Điều này có thể được thực hiện trong quá trình cài đặt hoặc sau đó. Khi có điện, hệ thống sưởi hoạt động ở chế độ tuần hoàn cưỡng bức, và khi không có nó sẽ tự động chuyển sang chuyển động tự nhiên của nước.
Phiên bản trọng lực có những hạn chế đáng kể, điều này hạn chế đáng kể ứng dụng:
- Hệ thống này chỉ được phục vụ bởi những ngôi nhà nhỏ một tầng hoặc hai tầng.
- Để giảm sức cản thủy lực, sử dụng đường ống có đường kính lớn nhất có thể. Điều này làm cho việc lắp đặt khó khăn và chi phí cho các ống nước có đường kính lớn hơn sẽ lớn hơn.
- Chỉ ống thép được đề nghị. Nó được phép sử dụng polypropylen. Các mô hình phi kim loại khác đều bị cấm.
- Không thể điều chỉnh nhiệt độ trong mỗi phòng bằng tay hoặc tự động.
- Lò hơi sưởi ấm gián tiếp không thể được bao gồm trong chương trình, làm tăng chi phí sản xuất nước nóng.
- Không thể trang bị một sàn ấm.
Công việc sưởi ấm đối lưu bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự co thắt. Không sử dụng ống nhựa kim loại, vì chúng được kết nối bằng các phụ kiện có đường kính nhỏ hơn.
Các loại hệ thống sưởi ấm
Mạch sưởi ấm có thể bao gồm 1 hoặc nhiều mạch có độ dài khác nhau, với các bộ tản nhiệt khác nhau. Tuy nhiên, bất kỳ tùy chọn là một sửa đổi chỉ có hai mô hình - một ống hoặc hai ống.
Ống đơn
Thiết bị này càng đơn giản càng tốt. Cùng một đường ống lần lượt đưa chất làm mát đến từng bộ tản nhiệt và quay trở lại lò hơi. Tùy chọn rẻ nhất và không có vấn đề nhất là chỉ sưởi ấm với đường ống, không có bộ tản nhiệt. Nếu pin được bao gồm trong mạch, nên có tối thiểu các đường ống và van.
Nước, tuần tự di chuyển đến bộ tản nhiệt cuối cùng, làm mát ngày càng nhiều. Tính năng này được tính đến khi tính toán số lượng các phần.
Có 2 sơ đồ của một phiên bản ống đơn:
- Với kết nối trên - nước đi vào pin từ phía trên qua vòi trên, thoát ra qua phía dưới. Hiệu quả của hệ thống là tối đa để sưởi ấm nước.
- Với kết nối dưới cùng - chất làm mát đi vào bộ tản nhiệt từ bên dưới và cũng thoát ra qua ống thấp hơn. Đường đi của nước tăng lên, do đó khả năng truyền nhiệt của hệ thống thấp hơn rõ rệt. Ở đây bạn không thể đặt bộ tản nhiệt với số lượng lớn các phần. Tuy nhiên, mặc dù hiệu quả thấp hơn, ông thích cài đặt một sơ đồ như vậy trong căn hộ, vì nó mang tính thẩm mỹ hơn.
Phiên bản cổ điển có thể được nâng cấp bằng cách cài đặt bypass - các nhánh có van ba chiều và các nhánh có cần cẩu. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể điều chỉnh lưu lượng nước đến một bộ tản nhiệt khác và tắt nó nếu cần thiết.
Hệ thống ống đôi
Tùy chọn với một đường ống trở lại được gọi là hai ống. Nước nóng được cung cấp cho bộ tản nhiệt dưới một đường ống và được làm mát từ mỗi thiết bị sưởi ấm được xả qua đường ống trở lại. Hệ thống này hiệu quả hơn nhiều: mỗi bộ tản nhiệt nhận được lượng nhiệt gần như nhau. Mức độ sưởi ấm có thể được điều chỉnh trên mỗi pin, nếu cần thiết, loại trừ nó khỏi mạch sưởi ấm. Một điểm cộng lớn là cách tính đơn giản hơn các thông số của đường ống và pin.
Thực hiện cả kết nối trên và dưới:
- Trong trường hợp đầu tiên, các đường ống được đặt phía trên bộ tản nhiệt.
- Trong lần thứ hai, ống dẫn thức ăn được đặt bên dưới pin.Tùy chọn này có tính thẩm mỹ cao hơn, nhưng độ sụt áp quá thấp, do đó mạch được sử dụng rất hiếm.
Trong tính toán có tính đến hướng thoát nước. Nếu nó trùng với hướng của chất lỏng nóng, sơ đồ đi qua, chiều dài chu kỳ bằng nhau. Trong trường hợp này, bộ tản nhiệt nóng lên theo cách tương tự. Nếu nước chết, nước lạnh và nước nóng được sử dụng, chúng sẽ di chuyển theo các hướng khác nhau, những pin trong đó chu kỳ hóa ra là nhanh hơn được làm nóng.
Làm thế nào để áp lực lưu thông xuất hiện
Nước di chuyển trong hệ thống sưởi đối lưu chỉ cung cấp sự khác biệt về mật độ của nước nóng và nước lạnh. Khi đun nóng, mật độ chất làm mát giảm và nó tăng lên; khi làm mát, nó tăng lên và thay thế chất lỏng ấm hơn. Chênh lệch áp suất thủy tĩnh của cột nước lạnh và nóng càng lớn, áp suất tuần hoàn càng cao, sưởi ấm càng tốt.
Nhiệm vụ chính trong việc tổ chức hệ thống là đạt được mức giảm áp tối đa.
- Một yếu tố bắt buộc của mạch là bộ thu gia tốc hoặc riser chính. Đây là một ống thẳng đứng tăng từ bộ trao đổi nhiệt lên đỉnh của hệ thống. Một bể mở rộng được gắn ở đây - một màng chắn mở hoặc đóng với một van khí để thông hơi.
- Các riser chính phải có nhiệt độ tối đa, vì vậy bộ thu được cách điện. Chiều cao của nó không quá 10 m. Lý tưởng nhất là riser không tiếp xúc với các đường ống trở lại.
- Để tạo ra một mức giảm áp đủ, bạn cần tạo một cột lớn chất lỏng lạnh. Điều này đạt được bằng cách cài đặt nồi hơi ở điểm thấp nhất của hệ thống. Trong một ngôi nhà riêng, thiết bị được đặt dưới tầng hầm, trong căn hộ - trong hốc. Mức pin trên nồi hơi càng cao, áp suất do nước lạnh tạo ra càng lớn và nước nóng thay thế tích cực hơn.
Để cải thiện áp suất lưu thông, pin có bề mặt làm việc lớn nhất được chọn. Chất mang nhiệt càng tốt truyền nhiệt và nước càng lạnh vào nồi hơi, thì hệ thống sưởi càng hoạt động tốt.
Nguyên tắc xây dựng hệ thống sưởi ấm với tuần hoàn tự nhiên
Các thông số chính của sưởi ấm với lưu thông tự nhiên là áp suất tuần hoàn và kháng thủy tĩnh. Chỉ số đầu tiên được tính như sau:
P = h (p0-p1) = m (kg / cbm-kg / cbm) = kg / sqm = mmHgỞ đâu:
- P - áp lực trong hệ thống;
- h - chênh lệch chiều cao giữa tâm pin thấp nhất và tâm lò hơi;
- p0 - mật độ của chất lỏng nóng;
- p1- mật độ nước lạnh.
Chênh lệch chiều cao càng lớn, áp suất giảm càng cao. Tuy nhiên, chỉ báo có giới hạn không quá 3 m.
Thực tế không thể tính giá trị của yếu tố thứ hai - sức cản thủy lực. Mô hình mô tả nó cực kỳ phức tạp và bao gồm nhiều biến. Ở đây được giới hạn để tính toán gần đúng.
Để nâng cao hiệu quả của hệ thống, hãy tuân thủ các khuyến nghị:
- Ống có đường kính lớn nhất được chọn. Trong trường hợp này, tốc độ dòng chảy giảm đi phần nào, nhưng điện trở giảm mạnh hơn.
- Cài đặt càng ít van ngắt càng tốt. Hãy chắc chắn rằng sơ đồ bao gồm tối thiểu xoắn và biến.
- Với kết nối thấp hơn, bộ tản nhiệt phải được trang bị vòi Mayevsky để xả hết không khí dư thừa.
- Một ống kim loại được sử dụng cho bộ thu, vì điều quan trọng là phải đạt được sự gia nhiệt tối đa để tạo ra sự sụt giảm áp suất. Các ống phục vụ pin có thể được làm bằng polypropylen.
Cách nhiệt thích hợp cải thiện công việc sưởi ấm. Bộ thu thập, cung cấp và đường ống trở lại bị cô lập nếu chúng đi qua các phòng không sử dụng.
