في المنازل والشقق الخاصة الصغيرة ، يتم تقييم التدفئة المستقلة عن الكهرباء. بالنسبة للبلدات والقرى الصغيرة ، فإن الوضع المعتاد هو عندما تتعطل محطة فرعية ، لأسباب مختلفة ، وتتلف الأسلاك ، وما إلى ذلك. لا يشتمل نظام تسخين الدورة الدموية الطبيعية على أي وحدة يتم تشغيلها بواسطة التيار الكهربائي.
ميزات نظام تسخين الدورة الدموية الطبيعية
يتضمن أي مخطط تدفئة عدة عناصر إلزامية:
- المرجل الذي يسخن الماء - الغاز والخشب والجفت. الشرط الأساسي هو الاشتعال بيزو ، وإلا فسيكون من المستحيل بدء تشغيل الجهاز بدون كهرباء.
- يوفر خط الإمداد الماء الساخن للمشعات. يتم وضع الأنابيب ببعض الانحدار - 0.5-1 سم لكل 1 متر ، بحيث يمكن للماء أن يتحرك عن طريق الجاذبية. يتم وضع قنوات المياه "الساخنة" مع منحدر نحو المشعات.
- أجهزة التدفئة - البطاريات من أي نوع. يتم النقل الرئيسي للحرارة من خلالها.
- خط أنابيب الإرجاع - من خلاله يعود المبرد المبرد إلى المرجل. يتم تركيب انابيب "باردة" بميل من 0.5-1 سم لكل 1 متر باتجاه المرجل.
- خزان التمدد - يقع في أعلى نقطة في النظام. عندما يسخن الماء ، يتمدد. يعوض الخزان عن هذا الفائض.
يعمل النظام على النحو التالي: يسخن الماء في الغلاية ، ويتمدد ، وتنخفض كثافته ، ويرتفع السائل على طول الرافعة المركزية. يتم تعبئة خزان التمدد لموازنة الضغط بين الماء البارد والساخن. ثم ، من الأعلى ، ينزل الماء عبر خط أنابيب الإمداد إلى كل بطارية ، حيث يتم تبريده ، مما يعطي الحرارة للهواء والأسطح. يتحرك السائل المبرد عبر أنابيب العودة إلى المرجل. نظرًا لأن كثافة الماء المبرد أقل ، وتعود إلى الغلاية ، فإنها تضغط على السائل الأقل كثافة ، مما يجبره على الارتفاع.
بالإضافة إلى وظيفة تعويض الضغط ، فإن خزان التمدد له دور آخر. يدخل الهواء الأنابيب مع الماء. عندما يتراكم ، يحدث قفل هوائي ، والذي لا يسمح لسائل التبريد بالتحرك عبر الأنابيب. ومع ذلك ، في أنظمة الحمل الحراري ، ترتفع فقاعات الهواء في خزان التمدد بسبب الأنابيب المنحدرة. نظرًا لأن هذا الجهاز مفتوح وملامس للهواء ، فإن الفقاعات تغادر النظام.
التصميم بسيط ولكنه يتطلب حسابات دقيقة للغاية. الماء الذي يتحرك عبر الأنبوب يخلق الاحتكاك ويبطئ ويطلق الحرارة بشكل أسرع. عند تغيير الاتجاه - المنعطفات والفروع والقنوات في البطاريات - يزداد الاحتكاك. إذا لم تؤخذ مقاومة الماء في الاعتبار في الحسابات ، فلن يعمل النظام.
تعمل التسخين الحراري بشكل جيد في المناطق الصغيرة. وبالتالي ، يمكنك حرق منزل أو شقة خاصة من طابق واحد أو طابقين. هذا الخيار غير مناسب لمبنى مكون من 9 طوابق.
مزايا النظام وعيوبه
يوفر الدوران الطبيعي لنظام التدفئة المزايا التالية:
- الميزة الرئيسية هي الاستقلال عن الكهرباء. يعمل التسخين الحراري في جميع الظروف.
- مع التركيب والصيانة المناسبين ، يعمل إصدار الجاذبية لأكثر من 30 عامًا.
- التثبيت بسيط للغاية ، كما أن الفحص والإصلاح الوقائي ليس بالأمر الصعب.
- القصور الذاتي الحراري العالي - يتم تداول كمية كبيرة من الماء هنا. يبرد ببطء أكثر ويعطي حرارة أطول.
- تسخين الماء بالحمل صامت: لا توجد مضخات كهربائية تولد ضوضاء.
- استهلاك الطاقة ضئيل. ومع ذلك ، يكون هذا صحيحًا إذا كانت الأنابيب والمبنى معزولين جيدًا.
- الحد الأدنى من تكلفة النظام نفسه وتركيبه.
ليس من الصعب دمج مضخة في دائرة الدوران. يمكن القيام بذلك أثناء التثبيت أو لاحقًا. عندما يكون هناك كهرباء ، تعمل التدفئة في وضع الدوران القسري ، وفي حالة عدم وجودها ، فإنها تتحول تلقائيًا إلى وضع الحركة الطبيعية للمياه.
إصدار الجاذبية له عيوب كبيرة ، مما يحد بشكل ملحوظ من التطبيق:
- يخدم النظام منازل ريفية صغيرة من طابق واحد أو طابقين فقط.
- لتقليل المقاومة الهيدروليكية ، يتم استخدام الأنابيب ذات القطر الأكبر المسموح به. هذا يجعل التثبيت صعبًا ، كما أن تكلفة أنابيب المياه ذات القطر الكبير أعلى.
- يوصى باستخدام الأنابيب الفولاذية فقط. يجوز استخدام مادة البولي بروبيلين. النماذج غير المعدنية الأخرى محظورة.
- لا يمكن ضبط درجة الحرارة في كل غرفة يدويًا أو تلقائيًا.
- لا يمكن تضمين مراجل التدفئة غير المباشرة في المخطط ، مما يزيد من تكلفة الحصول على الماء الساخن.
- من المستحيل تجهيز أرضية دافئة.
يتأثر تشغيل التسخين الحراري بشكل كبير بالقيود. لا يمكنك استخدام الأنابيب المعدنية والبلاستيكية ، لأنها متصلة بالتركيبات التي يكون قطرها أصغر.
أنواع أنظمة التدفئة
يمكن أن تشتمل دائرة التسخين على دائرة واحدة أو أكثر بأطوال مختلفة ، مع مشعات مختلفة. ومع ذلك ، فإن أي خيار هو تعديل لنموذجين فقط - أنبوب واحد أو أنبوبين.
أنبوب واحد
الجهاز بسيط بقدر الإمكان. نفس الأنبوب ، بدوره ، يزود المبرد لكل مشعاع ويعود إلى المرجل. الخيار الأرخص والأكثر خاليًا من المشاكل هو التسخين فقط بالأنابيب ، بدون مشعات. إذا تم تضمين البطاريات في الدائرة ، فيجب أن يكون هناك حد أدنى من الأنابيب والصمامات.
الماء ، الذي ينتقل باستمرار إلى المبرد الأخير ، يبرد أكثر فأكثر. تؤخذ هذه الميزة في الاعتبار عند حساب عدد الأقسام.
هناك مخططان للإصدار أحادي الأنبوب:
- مع الوصلة العلوية - يدخل الماء إلى البطارية من الأعلى عبر أنبوب الفرع العلوي ، ويخرج عبر الأنبوب السفلي. كفاءة النظام هي الحد الأقصى لتسخين الماء الساخن.
- مع الوصلة السفلية - يدخل المبرد إلى المبرد من الأسفل ويخرج أيضًا من خلال الأنبوب الفرعي السفلي. يزداد مسار مرور الماء ، وبالتالي يكون انتقال الحرارة للنظام أقل بشكل ملحوظ. يجب عدم تثبيت المشعات التي تحتوي على عدد كبير من الأقسام هنا. ومع ذلك ، على الرغم من الكفاءة المنخفضة ، فإنه يفضل تثبيت مثل هذا المخطط في الشقق ، لأنه أكثر جمالية.
يمكن ترقية الإصدار الكلاسيكي عن طريق تثبيت تجاوز - فروع ذات صمام ثلاثي وفروع بها صمامات. بمساعدتهم ، يمكنك تنظيم إمدادات المياه لمبرد مختلف وإيقاف تشغيله إذا لزم الأمر.
أنظمة ثنائية الأنابيب
يُطلق على الإصدار الذي يحتوي على أنبوب إرجاع إصدار ثنائي الأنبوب. يتم توفير الماء الساخن للرادياتير تحت أنبوب واحد ، ويتم تفريغ الماء المبرد من كل جهاز تسخين عبر أنبوب الإرجاع. النظام أكثر كفاءة: يتلقى كل مبرد نفس كمية الحرارة تقريبًا. يمكن ضبط درجة التسخين على كل بطارية ، إذا لزم الأمر ، قم باستبعادها من دائرة التسخين. الإضافة الكبيرة هي حساب أبسط لمعلمات خط الأنابيب والبطاريات.
يتم تنفيذ كلا الوصلات العلوية والسفلية:
- في الحالة الأولى ، تقع الأنابيب فوق المشعات.
- في الثانية ، يتم وضع أنبوب الإمداد أسفل البطارية. هذا الخيار أكثر إرضاءً من الناحية الجمالية ، لكن انخفاض الضغط منخفض جدًا ، لذلك نادرًا ما يتم استخدام المخطط.
تأخذ الحسابات في الاعتبار اتجاه تصريف المياه. إذا تزامن مع اتجاه السائل الساخن ، مخطط عابر ، فإن طول الدورات يكون متساويًا. في هذه الحالة ، يتم تسخين المشعات بنفس الطريقة. إذا تم استخدام طريق مسدود ، فإن الماء البارد والساخن يتحرك في اتجاهات مختلفة ، فتسخن البطاريات ذات الدورة الأقصر بشكل أسرع.
كيف يظهر الرأس المتداول؟
توفر حركة الماء في التسخين الحراري فقط اختلافًا في كثافة الماء الساخن والبارد. عند تسخينها ، تنخفض كثافة المبرد وترتفع ؛ عند تبريده ، يزداد ويزيد من سائل أكثر دفئًا. كلما زاد الاختلاف في الضغط الهيدروستاتيكي لعمود الماء البارد والساخن ، كلما ارتفع رأس التدوير ، كان التسخين أفضل.
تتمثل المهمة الرئيسية في تنظيم النظام في تحقيق أقصى انخفاض في الضغط.
- عنصر إلزامي في الدائرة هو مجمع التسارع أو الناهض الرئيسي. إنه أنبوب رأسي يرتفع من المبادل الحراري إلى أعلى النظام. يتم تركيب خزان التمدد هنا - غشاء مفتوح أو مغلق مع صمام هواء لإزالة الهواء.
- يجب أن يكون للرافعة الرئيسية درجة حرارة قصوى ، بحيث يكون المجمع معزولًا. لا يزيد ارتفاعه عن 10 أمتار ، ومن الناحية المثالية ، لا يتلامس الناهض مع أنابيب الإرجاع.
- لإنشاء انخفاض ضغط كافٍ ، يجب إنشاء عمود كبير من السائل البارد. يتم تحقيق ذلك عن طريق تركيب المرجل في أدنى نقطة في النظام. في منزل خاص ، يتم وضع الجهاز في قبو ، في شقة - في فترة راحة. كلما كان مستوى البطاريات أعلى من مستوى الغلاية ، زاد ضغط الماء البارد وزاد نشاطه في إزاحة الماء الساخن.
لتحسين ضغط الدوران ، يتم اختيار البطاريات ذات أكبر سطح عمل ممكن. كلما كان المبرد يعطي حرارة أفضل وكلما كان الماء باردًا يدخل الغلاية ، كان التسخين أفضل.
مبدأ بناء نظام تدفئة مع دوران طبيعي
المعلمات الرئيسية لتسخين الدورة الدموية الطبيعية هي رأس الدورة الدموية والمقاومة الهيدروستاتيكية. يتم حساب المؤشر الأول على النحو التالي:
P = h (p0-p1) = m (kg / m3-kg / m3) = kg / m2 = mm Hgأين:
- ص - الضغط في النظام ؛
- ح - فرق الارتفاع بين مركز أدنى بطارية ومركز المرجل ؛
- ص 0 - كثافة السائل المسخن ؛
- ص 1هي كثافة الماء البارد.
كلما زاد الاختلاف في الارتفاع ، زاد انخفاض الضغط. ومع ذلك ، فإن المؤشر له حدود - لا يزيد عن 3 أمتار.
يكاد يكون من المستحيل حساب قيمة العامل الثاني - المقاومة الهيدروليكية. النموذج الذي يصفه معقد للغاية ويتضمن العديد من المتغيرات. نحن هنا مقيدون بالحسابات التقريبية.
لتحسين كفاءة النظام يتم اتباع التوصيات:
- يتم اختيار الأنابيب ذات أكبر قطر ممكن. في هذه الحالة ، ينخفض معدل التدفق قليلاً ، لكن المقاومة تنخفض بقوة أكبر.
- قم بتركيب أقل عدد ممكن من الصمامات. تأكد من أن الدائرة تحتوي على حد أدنى من المنعطفات والقيود.
- في الوصلة السفلية ، يجب تزويد المشعات بصنابير Mayevsky من أجل إخراج الهواء الزائد.
- يتم استخدام أنبوب معدني للمشعب ، حيث إنه من المهم تحقيق أقصى قدر من التسخين لإنشاء انخفاض في الضغط. يمكن تصنيع الأنابيب التي تخدم البطاريات من مادة البولي بروبيلين.
يعمل العزل الحراري المناسب على تحسين أداء التدفئة. اعزل مجمّع التسارع وأنابيب الإمداد والعودة إذا مرت عبر غرف غير مدفأة.
