Mazās privātmājās un dzīvokļos tiek vērtēta apkure, kas nav atkarīga no elektrības. Mazām pilsētām un ciematiem tipiska situācija ir tad, kad dažādu iemeslu dēļ sabojājas apakšstacija, tiek sabojāta elektroinstalācija utt. Dabiskās cirkulācijas apkures sistēmā nav moduļu, ko darbinātu elektrotīkls.
Dabiskās cirkulācijas apkures sistēmas īpatnības
Jebkurā apkures shēmā ir vairāki obligāti elementi:
- Katls, kas silda ūdeni - gāzi, koksni, kūdru. Priekšnosacījums ir pjezo aizdedze, pretējā gadījumā ierīci nebūs iespējams iedarbināt bez elektrības.
- Padeves līnija piegādā sildītu ūdeni radiatoriem. Caurules novieto ar nelielu slīpumu - 0,5-1 cm uz 1 m, lai ūdens varētu pārvietoties ar gravitāciju. "Karstā" ūdens vadi ir novietoti ar slīpumu pret radiatoriem.
- Apkures ierīces - jebkura veida baterijas. Galvenā siltuma pārnešana notiek caur tiem.
- Atgriešanas cauruļvads - caur to atdzesētais dzesēšanas šķidrums atgriežas katlā. "Aukstās" caurules tiek uzstādītas ar 0,5-1 cm slīpumu uz 1 m virzienā uz katlu.
- Izplešanās tvertne - atrodas sistēmas augstākajā punktā. Kad ūdens uzsilst, tas izplešas. Tvertne kompensē šo pārpalikumu.
Sistēma darbojas šādi: ūdens silda katlā, izplešas, samazinās tā blīvums un šķidrums paceļas gar centrālo stāvvadu. Izplešanās tvertne ir piepildīta, lai izlīdzinātu spiedienu starp aukstu un karstu ūdeni. Tad no augšas ūdens pa piegādes cauruļvadu iet uz leju katram akumulatoram, kur tas tiek atdzesēts, izdalot siltumu gaisam un virsmām. Atdzesētais šķidrums pa atgriešanās caurulēm pārvietojas uz katlu. Tā kā atdzesētā ūdens blīvums ir mazāks, atgriežoties pie katla, tas izspiež mazāk blīvo uzkarsēto šķidrumu, liekot tam paaugstināties.
Papildus spiediena kompensācijas funkcijai izplešanās tvertnei ir arī cita loma. Gaiss caurulēs nonāk kopā ar ūdeni. Kad tas uzkrājas, rodas gaisa bloķēšana, kas neļauj dzesēšanas šķidrumam pārvietoties pa caurulēm. Tomēr konvekcijas sistēmās slīpo cauruļvadu dēļ gaisa burbuļi paceļas izplešanās tvertnē. Tā kā šī ierīce ir atvērta un saskaras ar gaisu, no sistēmas iziet burbuļi.
Dizains ir vienkāršs, taču tam ir nepieciešami ļoti precīzi aprēķini. Caur cauruli pārvietojoties, ūdens rada berzi, palēnina un ātrāk izdala siltumu. Mainot virzienu - pagriezienus, atzarojumus, kanālus akumulatoros - berze palielinās. Ja aprēķinos netiek ņemta vērā ūdens izturība, sistēma nedarbosies.
Konvektīvā apkure labi darbojas mazās teritorijās. Tādējādi jūs varat sadedzināt vienstāvu vai divstāvu privātmāju vai dzīvokli. Šī iespēja nav piemērota 9 stāvu ēkai.
Sistēmas priekšrocības un trūkumi
Dabiskā cirkulācija nodrošina apkures sistēmai šādas priekšrocības:
- Galvenā priekšrocība ir neatkarība no elektrības. Konvektīvā apkure darbojas visos apstākļos.
- Pareizi uzstādot un veicot apkopi, gravitācijas versija darbojas vairāk nekā 30 gadus.
- Uzstādīšana ir ļoti vienkārša, arī profilaktiskā pārbaude un remonts nav grūti.
- Augsta termiskā inerce - šeit cirkulē liels ūdens daudzums. Tas atdziest lēnāk un ilgāk izdala siltumu.
- Ūdens konvekcijas apkure ir klusa: nav trokšņu radošu elektrisko sūkņu.
- Enerģijas patēriņš ir minimāls. Tomēr tas ir taisnība, ja caurules un ēka ir labi izolētas.
- Minimālās pašas sistēmas un instalācijas izmaksas.
Cirkulācijas ķēdē nav grūti integrēt sūkni. To var izdarīt instalēšanas laikā vai vēlāk. Kad ir elektrība, apkure darbojas piespiedu cirkulācijas režīmā, un, ja tās nav, tā automātiski pārslēdzas uz dabiskās ūdens kustības režīmu.
Gravitācijas versijai ir ievērojami trūkumi, kas ievērojami ierobežo lietojumu:
- Sistēma apkalpo tikai nelielas vienstāvu vai divstāvu kotedžas.
- Lai samazinātu hidraulisko pretestību, tiek izmantotas caurules ar vislielāko pieļaujamo diametru. Tas apgrūtina uzstādīšanu, un ūdens cauruļu ar lielu diametru izmaksas ir lielākas.
- Ieteicams izmantot tikai tērauda caurules. Ir atļauts izmantot polipropilēnu. Citi nemetāliskie modeļi ir aizliegti.
- Katrā telpā nav iespējams manuāli vai automātiski noregulēt temperatūru.
- Netiešās apkures katlus nevar iekļaut shēmā, kas palielina karstā ūdens iegūšanas izmaksas.
- Nav iespējams aprīkot siltu grīdu.
Konvekcijas sildīšanas darbību būtiski ietekmē sašaurinājumi. Jūs nevarat izmantot metāla plastmasas caurules, jo tās ir savienotas ar veidgabaliem, kuru diametrs ir mazāks.
Apkures sistēmu veidi
Apkures lokā var būt viena vai vairākas dažāda garuma ķēdes ar dažādiem radiatoriem. Tomēr jebkura opcija ir modifikācija tikai diviem modeļiem - vienas caurules vai divu cauruļu.
Viena caurule
Ierīce ir pēc iespējas vienkāršāka. Tā pati caurule savukārt piegādā dzesēšanas šķidrumu katram radiatoram un atgriežas pie katla. Lētākais variants un bez problēmām ir apkure tikai ar caurulēm, bez radiatoriem. Ja ķēdē ir iekļautas baterijas, tajā jābūt vismaz caurulēm un vārstiem.
Ūdens, konsekventi pārejot uz pēdējo radiatoru, arvien vairāk atdziest. Šī funkcija tiek ņemta vērā, aprēķinot sadaļu skaitu.
Ir 2 vienas caurules versijas shēmas:
- Ar augšējo savienojumu - ūdens akumulatorā ieplūst no augšas caur augšējā atzara cauruli, iziet caur apakšējo. Sistēmas efektivitāte ir maksimāla karstā ūdens sildīšanai.
- Ar apakšējo savienojumu - dzesēšanas šķidrums iekļūst radiatorā no apakšas un iziet arī caur apakšējās filiāles cauruli. Ūdens caurbraukšanas ceļš palielinās, tāpēc sistēmas siltuma pārnese ir ievērojami zemāka. Šeit nedrīkst uzstādīt radiatorus ar lielu sekciju skaitu. Neskatoties uz zemāko efektivitāti, viņš dod priekšroku šādas shēmas uzstādīšanai dzīvokļos, jo tā ir estētiskāka.
Klasisko versiju var uzlabot, uzstādot apvedceļu - atzarojumus ar trīsceļu vārstu un atzarus ar vārstiem. Ar viņu palīdzību jūs varat regulēt ūdens padevi citam radiatoram un vajadzības gadījumā to izslēgt.
Divu cauruļu sistēmas
Versiju ar atgaitas cauruli sauc par divu cauruļu versiju. Karstais ūdens tiek piegādāts radiatoram zem vienas caurules, un atdzesēts ūdens tiek izvadīts no katras sildierīces caur atgaitas cauruli. Sistēma ir daudz efektīvāka: katrs radiators saņem gandrīz vienādu siltuma daudzumu. Katra akumulatora sildīšanas pakāpi var pielāgot, ja nepieciešams, izslēdziet to no apkures loka. Liels pluss ir vienkāršāks cauruļvada un akumulatoru parametru aprēķins.
Tiek veikti gan augšējie, gan apakšējie savienojumi:
- Pirmajā gadījumā caurules atrodas virs radiatoriem.
- Otrajā barošanas caurule tiek novietota zem akumulatora. Šī opcija ir estētiskāka, taču spiediena kritums ir pārāk mazs, tāpēc shēma tiek izmantota ļoti reti.
Aprēķinos tiek ņemts vērā ūdens novadīšanas virziens. Ja tas sakrīt ar karstā šķidruma virzienu, pārejas shēmu, ciklu garums ir vienāds. Šajā gadījumā radiatori sakarst vienādi. Ja tiek izmantots strupceļš, auksts un karsts ūdens pārvietojas dažādos virzienos, tās baterijas, kurām ir īsāks cikls, sakarst ātrāk.
Kā parādās cirkulējošā galva?
Ūdens kustība konvekcijas karsēšanā nodrošina tikai karstā un aukstā ūdens blīvuma atšķirību. Sildot, dzesēšanas šķidruma blīvums samazinās un tas palielinās; atdzesējot, tas palielinās, un tas izspiež siltāku šķidrumu. Jo lielāka ir aukstā un karstā ūdens kolonnas hidrostatiskā spiediena atšķirība, jo augstāka ir cirkulējošā galva, jo labāk darbojas apkure.
Galvenais uzdevums sistēmas organizācijā ir maksimālā spiediena krituma sasniegšana.
- Obligāts ķēdes elements ir paātrinājuma kolektors vai galvenais stāvvads. Tā ir vertikāla caurule, kas paceļas no siltummaini uz sistēmas augšdaļu. Šeit ir uzstādīta izplešanās tvertne - atvērta vai slēgta diafragma ar gaisa vārstu gaisa noņemšanai.
- Galvenajam stāvvadam jābūt ar maksimālo temperatūru, tāpēc kolektors ir izolēts. Tās augstums ir ne vairāk kā 10 m. Ideālā gadījumā stāvvads nesaskaras ar atgaitas caurulēm.
- Lai izveidotu pietiekamu spiediena kritumu, jāizveido liela auksta šķidruma kolonna. To panāk, uzstādot katlu sistēmas zemākajā punktā. Privātmājā ierīce tiek novietota pagrabā, dzīvoklī - padziļinājumā. Jo augstāks bateriju līmenis ir virs katla līmeņa, jo lielāks spiediens veidojas aukstā ūdenī un jo aktīvāk tas izspiež karsto ūdeni.
Lai uzlabotu cirkulācijas spiedienu, tiek izvēlētas baterijas ar pēc iespējas lielāku darba virsmu. Jo labāk dzesēšanas šķidrums izdala siltumu un jo vēsāks ūdens nonāk katlā, jo labāk darbojas apkure.
Apkures sistēmas ar dabisko cirkulāciju veidošanas princips
Dabiskās cirkulācijas sildīšanas galvenie parametri ir cirkulācijas galva un hidrostatiskā pretestība. Pirmo rādītāju aprēķina šādi:
P = h (p0-p1) = m (kg / m3-kg / m3) = kg / m2 = mm Hgkur:
- P - spiediens sistēmā;
- h - augstuma starpība starp zemākās baterijas centru un katla centru;
- p0 - uzkarsētā šķidruma blīvums;
- 1. lppVai ir aukstā ūdens blīvums.
Jo lielāka ir augstuma starpība, jo lielāks ir spiediena kritums. Tomēr rādītājam ir ierobežojums - ne vairāk kā 3 m.
Aprēķināt otrā faktora - hidrauliskās pretestības - vērtību ir gandrīz neiespējami. Modelis, kas to raksturo, ir ārkārtīgi sarežģīts un ietver daudzus mainīgos. Šeit mēs aprobežojamies ar aptuveniem aprēķiniem.
Lai uzlabotu sistēmas efektivitāti, tiek ievēroti ieteikumi:
- Tiek izvēlētas caurules ar pēc iespējas lielāku diametru. Šajā gadījumā plūsmas ātrums nedaudz samazinās, bet pretestība samazinās spēcīgāk.
- Uzstādiet pēc iespējas mazāk vārstu. Pārliecinieties, ka ķēde ietver minimālu pagriezienu un sašaurinājumu.
- Apakšējā savienojumā radiatoriem jābūt apgādātiem ar Mayevsky krāniem, lai izvadītu lieko gaisu.
- Kolektoram tiek izmantota metāla caurule, jo ir svarīgi panākt maksimālu sasilšanu, lai radītu spiediena kritumu. Baterijas apkalpojošās caurules var būt izgatavotas no polipropilēna.
Pareiza siltumizolācija uzlabo apkures veiktspēju. Izolējiet paātrinājuma kolektoru, padeves un atgriešanas caurules, ja tās iet caur neapsildītām telpām.
