For å skape en behagelig temperatur i huset brukes forskjellige oppvarmingsopplegg. Å sørge for tvungen sirkulasjon av kjølevæsken er effektiv, men ikke alltid mulig. Hvis det kan være strømbrudd eller mangel på strøm i et landsted (sommerbolig), vil en annen ordning være det beste alternativet. Et selvdesignet og selvinstallert tyngdekraftsvarmesystem av lukket type vil utføre sine funksjoner uten å installere en pumpe og annet elektrisk utstyr.
Funksjoner ved gravitasjonsoppvarmingssystemet
Operasjonsprinsippet er basert på vannets egenskaper for å utvide seg med økende temperatur. Opprettelsen av en trykkforskjell i en lukket rørsløyfe er grunnlaget for væskesirkulasjon. Takket være denne effekten fikk gravitasjonens lukkede varmesystem et annet navn - tyngdekraften.
Strukturelt bør den bestå av følgende elementer:
- Kjele... En enhet designet for å overføre energien fra brennende drivstoff (tre, kull, gass osv.) Til en varmebærer (vann, frostvæske). I et lukket tyngdekraftsvarmesystem gjøres dette ved hjelp av en varmeveksler plassert så nær forbrenningskammeret i kjelen som mulig;
- Rørledninger... Nødvendig for transport av oppvarmet væske fra varmeveksleren til varmeenheter;
- Radiatorer... De er den viktigste varmekilden i rommet. Deres store område sørger for maksimal varmeutveksling mellom oppvarmet vann og luft i rommet;
- Kontroll- og sikkerhetsinnretninger... Disse inkluderer et ekspansjonskar, en tyngdekraftsventil for oppvarming, ventiler og gasspjeld.
Under oppvarmingen av vannet i varmeveksleren utvides det, noe som skaper overtrykk. I sin tur har den kalde varmebæreren fra returrøret en høyere tetthet og begynner å fortrenge væsken med høy temperatur. Som et resultat oppstår sirkulasjon.
Et av hovedelementene i systemet er boosterfordeleren - et vertikalt grenrør koblet til kjelen. Hvis det gjøres et gjør-det-selv gravitasjonsvarmesystem, må han være spesielt oppmerksom - fra materialet for å lage rørene, og slutter med diameteren.
Jo større volumet på boostmanifolden er, desto høyere er kjølevæskens hastighet. For å gjøre dette må du beregne den optimale seksjonen og høyden.
Gravitasjonsvarmesystemet til et to-etasjes hus bør utformes på en slik måte at kjølevæsken kan fordeles så jevnt som mulig over flere kretser.
Detaljert systembeskrivelse
I løpet av oppvarming av vann vil noe av det uunngåelig fordampe i form av damp. For hurtig fjerning er en ekspansjonstank installert helt øverst i systemet. Den utfører to funksjoner - overflødig damp fjernes gjennom det øvre hullet og tapet av væskevolum kompenseres automatisk. Denne ordningen kalles åpen.
Imidlertid har den en betydelig ulempe - relativt rask fordampning av vann. Derfor, for store forgrenede systemer, foretrekker de å lage et lukket tyngdekraftsvarmesystem med egne hender. De viktigste forskjellene mellom ordningen er som følger.
- I stedet for en åpen ekspansjonstank er det installert en automatisk luftventil på det høyeste punktet i rørledningen. Et lukket tyngdekraftsvarmesystem produserer en stor mengde oksygen fra vann i løpet av oppvarming av kjølevæsken, som i tillegg til overtrykk er en kilde til rust av metallelementer. For rask fjerning av damp med høyt oksygeninnhold er en automatisk luftventil installert;
- For å kompensere for trykket til det allerede avkjølte kjølevæsken, er det montert en membranekspansjonstank av lukket type foran kjelens innløpshode. Hvis gravitasjonstrykket i varmesystemet overstiger den tillatte normen, kompenserer den elastiske membranen for dette ved å øke det totale volumet.
Ellers, når du designer og installerer et gravitasjonsvarmesystem bare med egne hender, kan du følge de vanlige reglene og anbefalingene.
Gravitasjonsoppvarmingsordninger for et enetasjes og toetasjes hus
Hvis det er planlagt at gravitasjonsoppvarming under trykk skal installeres i et enetasjes hus, kan du bruke enrørsskjemaet "Leningrad".
En funksjon av denne ordningen er et rør som flere varmeenheter er koblet til parallelt med. Dette fører imidlertid til en ujevn fordeling av varmen - jo lenger radiatoren er fra kjelen, jo lavere er temperaturen på vannet som kommer inn i den. For å løse dette problemet kan du oppgradere det lukkede tyngdevarmesystemet:
- Installasjon av ventiler. Med hjelpen kan du redusere volumet på kjølevæsken for varmeenheter som ligger nærmere kjelen. Dermed vil varmeeffekten av energi i de første delene av systemet reduseres;
- Øk antall radiatordeler med avstand fra kjelen;
- Installer rør med større diameter på det punktet der grenrørene er koblet til varmeenhetene. Dette vil redusere gravitasjonstrykket til varmesystemet i dette området, noe som vil redusere hastigheten på vannsirkulasjonen i radiatoren.
En slik ordning er akseptabel for en liten lengde på motorveien. Det anbefales imidlertid ikke å installere det for et toetasjes hus. I dette tilfellet vil det være behov for et forgrenet tyngdekraftsvarmesystem, hvor beregningen utføres på separate seksjoner.
Dens særegenhet ligger i det faktum at separate kretsløp fører til det sentrale røret i den øvre delen av linjen. Oppvarmingsapparater er koblet til hver av dem. Det er viktig at de er like lange. Ellers vil all væske rase inn i området med minst motstand - inn i kortslutning.
For å hindre at kjølevæsken beveger seg til kjelens utløp, er det montert en tyngdekontraventil for oppvarming. Dette er et uunnværlig element for gravitasjonsoppvarmingssystemet til et to-etasjes hus.
Beregning av gravitasjonsoppvarmingssystemet
Før du fortsetter med installasjonen av rør og varmeenheter, er det nødvendig å beregne parametrene til hele systemet. For dette beregnes hydrauliske egenskaper, som senere vil påvirke valget av optimal rørledningsdiameter. Før du beregner et gravitasjonsvarmesystem, må du kjenne til de grunnleggende parametrene. Det kreves at de beregner den faktiske verdien av sirkulasjonshodet (Рц):
- Avstand fra kjelens sentrum til midten av varmeren (h). Jo større det er, desto bedre vil væskesirkulasjonen være. Derfor, når du installerer et gravitasjonsvarmesystem med egne hender, anbefales det å montere kjelen på det laveste punktet i huset - kjelleren;
- Sirkulasjonstrykket til det oppvarmede (Pr) og avkjølte (Po) kjølevæsken.
Uansett om gravitasjonsoppvarmingssystemet beregnes for to-etasjes eller en-etasjes hus, avhenger verdien av sistnevnte parametere direkte av forskjellen i vanntemperatur. Disse dataene kan hentes fra tabelldata.
For eksempel, med en verdi på h-4 m og en temperaturforskjell på 20 ° (80/60), vil gravitasjonsoppvarming ha et trykk på 4 * 112 = 448 Pa. For ytterligere beregninger anbefales det å bruke spesialiserte programvaresystemer som tar hensyn til alle parametrene til et lukket tyngdekraftsvarmesystem.
Ofte må diameteren på røret som er koblet til kjelens utløp være DN 40 eller DN 50. Dette vil sikre minimale tap som oppstår ved friksjon av vann mot rørveggene.
En annen funksjon er forskjellen i kjølevæsketemperatur. Jo større det er, desto høyere er sirkulasjonstrykket. Derfor, i tillegg til den jevne fordelingen av varme mellom varmeenhetene, under utformingen av gravitasjonsvarmesystemet, er det nødvendig å uavhengig sikre væskens minimumstemperatur før du går inn i kjelens varmeveksler.
Valg av komponenter og produksjonsmateriell
Etter fremkomsten av polymerrør ble gravitasjonsoppvarmingssystemet laget av polypropylen (PP) veldig populært. Dette materialet er enkelt å behandle; det kreves et minimum av utstyr for å koble sammen individuelle seksjoner.
Imidlertid er ikke alle typer av disse rørene ment for installasjon som varmeelement. Vurder hovedvalgskriteriene:
- Tilstedeværelsen av et forsterkende lag... Gravitasjonsvarmesystemet av polypropylen kan påvirkes av høye temperaturer - opp til 95 ° C. For å bevare den opprinnelige formen på røret, kreves det en avstivning, som er et lag med folie eller glassfiber;
- veggtykkelse... I et gravitasjonsvarmesystem med en lukket ekspansjonsbeholder kan høyt trykk bygge seg opp. For å unngå skade på ledningen må polypropylenrør være PN20 eller høyere. Tykkelsen på veggene deres avhenger av diameteren.
Dette røret kan brukes til å utstyre en forsterkningsmanifold. For å oppnå temperaturforskjellen anbefales det imidlertid at returledningen er laget av stål. I tillegg til å senke kjølevæsketemperaturen før du kommer inn i kjelen, hjelper dette materialet med å redusere den hydrauliske motstanden.
Installasjonsanbefalinger
Etter å ha fullført beregningen for et gravitasjonsvarmesystem laget av polypropylen eller stålrør, kan du begynne å installere det. For å oppnå optimal effektivitet anbefaler eksperter å gjøre små, men viktige endringer i standardordningen:
- Helling av motorveier... Det optimale gravitasjonstrykket for varmesystemet kan oppnås ved helling av rørene etter luftventilen og på returledningen etter den siste varmeanordningen;
- Installasjon av sirkulasjonspumpe på bypass... Det vil bidra til å redusere tregheten i systemet. Tiden for oppvarming av kjølevæsken kan være veldig lang, slik at pumpen kan øke hastigheten på bevegelsen langs linjen til ønsket temperaturregime er nådd;
- Minimum vendepunkt i rørledningen... De skaper unødvendig hydraulisk motstand, noe som påvirker reduksjonen i vannbevegelseshastigheten;
- Installasjon av beskyttelseselementer... Ved å installere en tilbakeslagsventil for tyngdekraftoppvarming er det mulig å unngå vannsirkulasjon i feil retning. Dette er spesielt nødvendig for et system med topprute og flere kretser.
Hovedkomponentene i en riktig laget tyngdekraftoppvarming under trykk er profesjonelt beregnede foreløpige beregninger, valg av riktige materialer og overholdelse av installasjonsteknologi. Dette vil gjøre det mulig å lage et effektivt system for å opprettholde en behagelig temperatur i huset.
Tips for å arrangere og bruke en tyngdekraftsventil for oppvarming når du installerer et varmt gulv, ekstra elementer, kan sees i videoen:
