În casele și apartamentele private mici este evaluată încălzirea independentă de electricitate. Pentru orașele și satele mici, o situație tipică este atunci când, din diverse motive, o stație nu funcționează, cablurile sunt deteriorate și așa mai departe. Sistemul de încălzire cu circulație naturală nu include niciun modul care să fie alimentat de la rețea.
Caracteristicile sistemului de încălzire cu circulație naturală
Orice schemă de încălzire include mai multe elemente obligatorii:
- Cazanul care încălzește apa - gaz, lemn, turbă. O condiție prealabilă este aprinderea piezo, altfel va fi imposibil să porniți dispozitivul fără electricitate.
- Linia de alimentare furnizează apă încălzită radiatoarelor. Țevile sunt așezate cu o anumită pantă - 0,5-1 cm la 1 m, astfel încât apa să se poată deplasa prin gravitație. Conductele de apă "fierbinte" sunt plasate cu o pantă spre radiatoare.
- Dispozitive de încălzire - baterii de orice tip. Principalul transfer de căldură are loc prin ele.
- Conducta de retur - prin ea, agentul de răcire răcit revine la cazan. Conductele „reci” sunt instalate cu o pantă de 0,5-1 cm la 1 m către cazan.
- Rezervor de expansiune - situat în cel mai înalt punct al sistemului. Când apa se încălzește, se extinde. Rezervorul compensează acest exces.
Sistemul funcționează astfel: apa se încălzește în cazan, se extinde, densitatea acestuia scade și lichidul crește de-a lungul ascensorului central. Rezervorul de expansiune este umplut pentru a egaliza presiunea dintre apa rece și fierbinte. Apoi, de sus, apa coboară prin conducta de alimentare către fiecare baterie, unde este răcită, emanând căldură aerului și suprafețelor. Lichidul răcit se deplasează prin conductele de retur către cazan. Deoarece densitatea apei răcite este mai mică, revenind la cazan, aceasta stoarce lichidul încălzit mai puțin dens, forțându-l să crească.
Pe lângă funcția de compensare a presiunii, rezervorul de expansiune mai are un alt rol. Aerul pătrunde în conducte împreună cu apa. Când se acumulează, apare un blocaj de aer, care nu permite lichidului de răcire să se deplaseze prin conducte. Cu toate acestea, în sistemele convective, bulele de aer se ridică în rezervorul de expansiune datorită conductei înclinate. Deoarece acest dispozitiv este deschis și în contact cu aerul, bulele părăsesc sistemul.
Designul este simplu, dar necesită calcule foarte precise. Apa care se mișcă prin conductă creează frecare, încetinește și degajă căldură mai repede. La schimbarea direcției - viraje, ramuri, canale în baterii - fricțiunea crește. Dacă nu luați în calcul rezistența la apă în calcule, sistemul nu va funcționa.
Încălzirea convectivă funcționează bine în zone mici. Astfel, puteți arde o casă sau un apartament privat cu o sau două etaje. Pentru o clădire cu 9 etaje, această opțiune nu este potrivită.
Avantajele și dezavantajele sistemului
Circulația naturală oferă sistemului de încălzire următoarele avantaje:
- Principalul avantaj este independența față de electricitate. Încălzirea convectivă funcționează în toate condițiile.
- Cu instalare și întreținere adecvate, versiunea gravitațională funcționează mai mult de 30 de ani.
- Instalarea este foarte simplă, inspecția preventivă și repararea nu sunt nici ele dificile.
- Inerție termică ridicată - aici circulă un volum mare de apă. Se răcește mai încet și degajă căldură mai mult timp.
- Încălzirea prin convecție a apei este silențioasă: nu există pompe electrice care generează zgomot.
- Consumul de energie este minim. Cu toate acestea, acest lucru este adevărat dacă conductele și clădirea sunt bine izolate.
- Costul minim al sistemului în sine și al instalării.
Nu este dificil să se integreze o pompă în circuitul de circulație. Acest lucru se poate face în timpul instalării sau ulterior. Când există electricitate, încălzirea funcționează în modul de circulație forțată și, în absența acesteia, trece automat la modul de mișcare naturală a apei.
Versiunea gravitațională are dezavantaje semnificative, ceea ce limitează în mod vizibil aplicația:
- Sistemul servește doar cabane mici cu un etaj sau două etaje.
- Pentru a reduce rezistența hidraulică, se utilizează țevi cu cel mai mare diametru admisibil. Acest lucru face dificilă instalarea, iar costul conductelor de apă cu diametru mare este mai mare.
- Se recomandă utilizarea numai a țevilor de oțel. Este permisă utilizarea polipropilenei. Alte modele nemetalice sunt interzise.
- Nu este posibil să reglați temperatura în fiecare cameră manual sau automat.
- Cazanele de încălzire indirectă nu pot fi incluse în schemă, ceea ce crește costul obținerii apei calde.
- Este imposibil să echipezi o podea caldă.
Funcționarea încălzirii prin convectie este semnificativ afectată de constricții. Nu puteți utiliza țevi metal-plastic, deoarece acestea sunt conectate cu fitinguri, al căror diametru este mai mic.
Tipuri de sisteme de încălzire
Circuitul de încălzire poate include 1 sau mai multe circuite de diferite lungimi, cu radiatoare diferite. Cu toate acestea, orice opțiune este o modificare a doar două modele - o țeavă sau două țevi.
O singură conductă
Dispozitivul este cât se poate de simplu. Aceeași țeavă, la rândul său, alimentează lichidul de răcire fiecărui radiator și revine la cazan. Cea mai ieftină opțiune și cea mai fără probleme este încălzirea numai cu țevi, fără calorifere. Dacă bateriile sunt incluse în circuit, ar trebui să existe un minim de conducte și supape.
Apa, care se deplasează constant către ultimul radiator, se răcește din ce în ce mai mult. Această caracteristică este luată în considerare la calcularea numărului de secțiuni.
Există 2 scheme ale versiunii cu o singură țeavă:
- Cu conexiunea superioară - apa intră în baterie de sus prin conducta ramificată superioară, iese prin cea inferioară. Eficiența sistemului este maximă pentru încălzirea apei calde.
- Cu o conexiune de jos - lichidul de răcire intră în radiator de jos și iese, de asemenea, prin conducta de ramificare inferioară. Calea de trecere a apei crește, astfel încât transferul de căldură al sistemului este semnificativ mai mic. Radiatoarele cu un număr mare de secțiuni nu trebuie instalate aici. Cu toate acestea, în ciuda eficienței mai mici, el preferă să instaleze o astfel de schemă în apartamente, deoarece este mai estetică.
Versiunea clasică poate fi actualizată prin instalarea unui bypass - ramuri cu o supapă cu trei căi și ramuri cu supape. Cu ajutorul lor, puteți regla alimentarea cu apă a unui radiator diferit și o puteți opri dacă este necesar.
Sisteme cu două conducte
Versiunea cu țeavă de întoarcere se numește versiune cu două țevi. Apa caldă este furnizată radiatorului sub o conductă, iar apa răcită este evacuată din fiecare dispozitiv de încălzire prin conducta de retur. Sistemul este mult mai eficient: fiecare radiator primește aproape aceeași cantitate de căldură. Gradul de încălzire poate fi reglat pe fiecare baterie, dacă este necesar, excludeți-l din circuitul de încălzire. Un mare plus este calculul mai simplu al parametrilor conductei și bateriilor.
Se realizează atât conexiunea superioară, cât și cea inferioară:
- În primul caz, conductele sunt situate deasupra radiatoarelor.
- În al doilea, conducta de alimentare este plasată sub baterie. Această opțiune este mai plăcută din punct de vedere estetic, dar căderea de presiune este prea mică, astfel încât schema este utilizată foarte rar.
Calculele iau în considerare direcția de scurgere a apei. Dacă coincide cu direcția lichidului fierbinte, o schemă de trecere, lungimea ciclurilor este egală. În acest caz, caloriferele se încălzesc în același mod. Dacă se folosește un impas, apa rece și caldă se deplasează în direcții diferite, acele baterii care au un ciclu mai scurt se încălzesc mai repede.
Cum apare capul circulant?
Mișcarea apei în încălzirea prin convecție oferă doar o diferență în densitatea apei calde și reci. Când este încălzit, densitatea lichidului de răcire scade și crește; când este răcit, crește și deplasează un lichid mai cald. Cu cât diferența de presiune hidrostatică a coloanei de apă rece și caldă este mai mare, cu atât capul de circulație este mai mare, cu atât funcționează mai bine încălzirea.
Sarcina principală în organizarea sistemului este de a atinge căderea maximă de presiune.
- Un element obligatoriu al circuitului este colectorul de accelerație sau ascensorul principal. Este o țeavă verticală care se ridică de la schimbătorul de căldură la vârful sistemului. Aici este montat un rezervor de expansiune - o diafragmă deschisă sau închisă cu o supapă de aer pentru îndepărtarea aerului.
- Sistemul principal de ridicare trebuie să aibă o temperatură maximă, astfel încât colectorul este izolat. Înălțimea sa nu depășește 10 m. În mod ideal, ascensorul nu intră în contact cu țevile de retur.
- Pentru a crea o scădere de presiune suficientă, trebuie creată o coloană mare de lichid rece. Acest lucru se realizează prin instalarea cazanului în cel mai de jos punct al sistemului. Într-o casă privată, dispozitivul este plasat într-un subsol, într-un apartament - într-o adâncitură. Cu cât nivelul bateriilor este mai mare decât nivelul cazanului, cu atât se formează apă rece cu mai multă presiune și cu atât este mai activă dislocarea apei calde.
Pentru a îmbunătăți presiunea de circulație, sunt selectate bateriile cu cea mai mare suprafață de lucru posibilă. Cu cât agentul de răcire degajă mai bine căldura și cu cât apa pătrunde mai rece în cazan, cu atât funcționează mai bine încălzirea.
Principiul construirii unui sistem de încălzire cu circulație naturală
Parametrii principali ai încălzirii naturale prin circulație sunt capul de circulație și rezistența hidrostatică. Primul indicator este calculat după cum urmează:
P = h (p0-p1) = m (kg / m3-kg / m3) = kg / m2 = mm HgUnde:
- P - presiunea în sistem;
- h - diferența de înălțime între centrul celei mai mici baterii și centrul cazanului;
- p0 - densitatea lichidului încălzit;
- p1Este densitatea apei reci.
Cu cât diferența de înălțime este mai mare, cu atât scade presiunea. Cu toate acestea, indicatorul are o limitare - nu mai mult de 3 m.
Este aproape imposibil să se calculeze valoarea celui de-al doilea factor - rezistența hidraulică. Modelul care îl descrie este extrem de complex și include multe variabile. Aici suntem limitați la calcule aproximative.
Pentru a îmbunătăți eficiența sistemului, sunt urmate recomandările:
- Sunt selectate țevile cu cel mai mare diametru posibil. În acest caz, debitul scade ușor, dar rezistența scade mai puternic.
- Instalați cât mai puține supape. Asigurați-vă că circuitul include un minim de viraje și constricții.
- La conexiunea inferioară, radiatoarele trebuie să fie alimentate cu robinete Mayevsky pentru a elimina excesul de aer.
- Pentru colector se folosește o țeavă metalică, deoarece este important să se obțină o încălzire maximă pentru a crea o cădere de presiune. Țevile care deservesc bateriile pot fi realizate din polipropilenă.
Izolația termică adecvată îmbunătățește performanța de încălzire. Izolați colectorul de accelerație, alimentați și returnați conductele dacă trec prin încăperi neîncălzite.
