V malých súkromných domoch a bytoch sa oceňuje kúrenie nezávislé od elektrickej energie. Pre malé mestá a dediny je typická situácia, keď sa z rôznych dôvodov pokazí rozvodňa, poškodia sa elektroinštalácie atď. Vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou neobsahuje žiadny modul, ktorý by bol napájaný z elektrickej siete.
Vlastnosti vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou
Každá schéma vykurovania obsahuje niekoľko povinných prvkov:
- Kotol, ktorý ohrieva vodu - plyn, drevo, rašelina. Nevyhnutným predpokladom je piezoelektrické zapaľovanie, inak nebude možné spustiť zariadenie bez elektriny.
- Prívodné potrubie dodáva ohriatu vodu do radiátorov. Rúry sú umiestnené s určitým sklonom - 0,5 - 1 cm na 1 m, aby sa voda mohla pohybovať samospádom. „Horúce“ rozvody vody sú umiestnené so svahom smerom k radiátorom.
- Vykurovacie zariadenia - batérie akéhokoľvek typu. Cez ne prebieha hlavný prenos tepla.
- Spätné potrubie - cez neho sa ochladená chladiaca kvapalina vracia do kotla. "Studené" rúry sú inštalované so sklonom 0,5-1 cm na 1 m smerom k kotlu.
- Expanzná nádrž - nachádza sa v najvyššom bode systému. Keď sa voda zahreje, rozšíri sa. Nádrž tento prebytok kompenzuje.
Systém funguje takto: voda sa v kotle zahrieva, rozširuje sa, klesá jej hustota a kvapalina stúpa pozdĺž centrálneho stúpača. Expanzná nádrž je naplnená, aby sa vyrovnal tlak medzi studenou a horúcou vodou. Potom zhora voda klesá prívodným potrubím ku každej batérii, kde je ochladená, a vydáva teplo vzduchu a povrchom. Chladená kvapalina sa pohybuje cez spätné potrubie do kotla. Pretože hustota ochladenej vody je nižšia a vracia sa späť do kotla, vytláča menej zahriatu kvapalinu a núti ju stúpať.
Okrem funkcie kompenzácie tlaku má expanzná nádrž aj inú úlohu. Spolu s vodou vstupuje do potrubí vzduch. Keď sa nahromadí, dôjde k vzduchovému uzáveru, ktorý neumožňuje pohyb chladiacej kvapaliny cez potrubie. V konvekčných systémoch však vzduchové bubliny stúpajú do expanznej nádrže v dôsledku šikmého potrubia. Pretože je toto zariadenie otvorené a je v kontakte so vzduchom, bubliny opúšťajú systém.
Návrh je jednoduchý, vyžaduje však veľmi presné výpočty. Voda, ktorá sa pohybuje potrubím, vytvára trenie, spomaľuje a rýchlejšie vydáva teplo. Pri zmene smeru - zákruty, vetvy, kanály v batériách - sa zvyšuje trenie. Ak sa pri výpočtoch nezohľadní odolnosť proti vode, systém nebude fungovať.
Konvekčné vykurovanie funguje dobre na malých plochách. Môžete teda spáliť jedno- alebo dvojpodlažný súkromný dom alebo byt. Táto možnosť nie je vhodná pre 9-podlažnú budovu.
Výhody a nevýhody systému
Prirodzená cirkulácia poskytuje vykurovaciemu systému nasledujúce výhody:
- Hlavnou výhodou je nezávislosť od elektrickej energie. Konvekčné kúrenie funguje za každých podmienok.
- Pri správnej inštalácii a údržbe funguje gravitačná verzia viac ako 30 rokov.
- Inštalácia je veľmi jednoduchá, preventívna prehliadka a oprava tiež nie sú zložité.
- Vysoká tepelná zotrvačnosť - cirkuluje tu veľké množstvo vody. Ochladzuje sa pomalšie a dlhšie vydáva teplo.
- Teplovodné kúrenie je nehlučné: neexistujú žiadne elektrické čerpadlá generujúce hluk.
- Spotreba energie je minimálna. To však platí, ak sú potrubia a budova dobre izolované.
- Minimálne náklady na samotný systém a inštaláciu.
Nie je ťažké integrovať čerpadlo do cirkulačného okruhu. Toto je možné vykonať počas inštalácie alebo neskôr. Ak je k dispozícii elektrina, kúrenie pracuje v režime núteného obehu a pri jeho absencii sa automaticky prepne do režimu prirodzeného pohybu vody.
Gravitačná verzia má značné nevýhody, ktoré ju výrazne obmedzujú:
- Systém slúži iba pre malé jednopodlažné alebo dvojpodlažné chaty.
- Na zníženie hydraulického odporu sa používajú rúry s najväčším prípustným priemerom. To sťažuje inštaláciu a náklady na vodovodné potrubia s veľkým priemerom sú vyššie.
- Odporúča sa používať iba oceľové rúry. Je povolené používať polypropylén. Ostatné nekovové modely sú zakázané.
- Nie je možné nastaviť teplotu v každej miestnosti manuálne alebo automaticky.
- Nepriame vykurovacie kotly nemožno zahrnúť do schémy, čo zvyšuje náklady na získanie teplej vody.
- Vybavenie teplej podlahy je nemožné.
Činnosť konvekčného vykurovania je významne ovplyvnená zúženiami. Nemôžete použiť kovoplastové rúry, pretože sú spojené s tvarovkami, ktorých priemer je menší.
Typy vykurovacích systémov
Vykurovací okruh môže obsahovať 1 alebo viac okruhov rôznych dĺžok s rôznymi radiátormi. Akoukoľvek možnosťou je však modifikácia iba dvoch modelov - jednorúrkového alebo dvojrúrkového.
Jedno potrubie
Zariadenie je čo najjednoduchšie. Rovnaké potrubie zase dodáva chladiacu kvapalinu do každého chladiča a vracia sa do kotla. Najlacnejšou možnosťou a najproblematickejším je kúrenie iba potrubím, bez radiátorov. Ak sú v obvode batérie, malo by tu byť minimum potrubí a ventilov.
Voda, ktorá sa neustále presúva k poslednému radiátoru, ochladzuje čoraz viac. Táto funkcia sa berie do úvahy pri výpočte počtu sekcií.
Existujú 2 schémy verzie s jedným potrubím:
- Pri hornom pripojení - voda vstupuje do batérie zhora cez horné odbočné potrubie, vystupuje cez spodné. Účinnosť systému je pri ohreve teplej vody maximálna.
- Pri spodnom pripojení - chladiaca kvapalina vstupuje do chladiča zospodu a vystupuje aj cez spodné odbočné potrubie. Cesta prechodu vody sa zvyšuje, takže prenos tepla zo systému je znateľne nižší. Tu sa nesmú inštalovať radiátory s veľkým počtom sekcií. Napriek nižšej účinnosti však dáva prednosť inštalácii takejto schémy v bytoch, pretože je estetickejšia.
Klasickú verziu je možné upgradovať inštaláciou obtoku - odbočky s trojcestným ventilom a odbočky s ventilmi. S ich pomocou môžete regulovať prívod vody do iného radiátora a v prípade potreby ho vypnúť.
Dvojrúrkové systémy
Verzia so spätným potrubím sa nazýva dvojrúrková verzia. Horúca voda sa dodáva do chladiča pod jedným potrubím a ochladená voda sa odvádza z každého vykurovacieho zariadenia cez spätné potrubie. Systém je oveľa efektívnejší: každý radiátor prijíma takmer rovnaké množstvo tepla. Stupeň ohrevu je možné nastaviť na každej batérii, ak je to potrebné, vylúčte ju z vykurovacieho okruhu. Veľkým plusom je jednoduchší výpočet parametrov potrubia a batérií.
Vykonáva sa horné aj spodné pripojenie:
- V prvom prípade sú potrubia umiestnené nad radiátormi.
- V druhom je prívodné potrubie umiestnené pod batériou. Táto možnosť je esteticky príjemnejšia, ale pokles tlaku je príliš nízky, takže schéma sa používa veľmi zriedka.
Výpočty zohľadňujú smer odtoku vody. Ak sa zhoduje so smerom horúcej kvapaliny, prechodovou schémou, je dĺžka cyklov rovnaká. V takom prípade sa radiátory ohrievajú rovnako. Ak sa použije slepá ulička, studená a horúca voda sa pohybuje rôznymi smermi, batérie, ktoré majú kratší cyklus, sa rýchlejšie zohrejú.
Ako vyzerá obehová hlava?
Pohyb vody v konvekčnom ohreve poskytuje iba rozdiel v hustote teplej a studenej vody. Pri zahrievaní hustota chladiacej kvapaliny klesá a stúpa; po ochladení sa zvyšuje a vytláča teplejšiu kvapalinu. Čím väčší je rozdiel v hydrostatickom tlaku stĺpca studenej a horúcej vody, tým vyššia je cirkulačná výška, tým lepšie funguje kúrenie.
Hlavnou úlohou v organizácii systému je dosiahnuť maximálny pokles tlaku.
- Povinným prvkom okruhu je rozdeľovač zrýchlenia alebo hlavná stúpačka. Jedná sa o zvislé potrubie, ktoré stúpa od výmenníka tepla k hornej časti systému. Je tu namontovaná expanzná nádrž - otvorená alebo uzavretá membrána so vzduchovým ventilom na odvod vzduchu.
- Hlavná stúpačka musí mať maximálnu teplotu, takže kolektor je izolovaný. Jeho výška nie je väčšia ako 10 m. V ideálnom prípade stúpačka nepríde do styku so spätnými rúrkami.
- Aby sa vytvoril dostatočný pokles tlaku, musí sa vytvoriť veľký stĺpec studenej kvapaliny. To sa dosiahne inštaláciou kotla v najnižšom bode systému. V súkromnom dome je zariadenie umiestnené v suteréne, v byte - vo výklenku. Čím vyššia je úroveň batérií nad úrovňou kotla, tým viac sa vytvára studená voda pod tlakom a tým aktívnejšie vytláča horúcu vodu.
Na zlepšenie cirkulujúceho tlaku sa vyberajú batérie s čo najväčšou pracovnou plochou. Čím lepšie chladiaca kvapalina vydáva teplo a čím chladnejšia voda vstupuje do kotla, tým lepšie funguje kúrenie.
Princíp budovania vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou
Hlavnými parametrami vykurovania s prirodzenou cirkuláciou sú cirkulačná výška a hydrostatický odpor. Prvý indikátor sa počíta takto:
P = h (p0-p1) = m (kg / m3-kg / m3) = kg / m2 = mm Hgkde:
- P - tlak v systéme;
- h - výškový rozdiel medzi stredom najnižšej batérie a stredom kotla;
- p0 - hustota zahriatej kvapaliny;
- p1Je hustota studenej vody.
Čím väčší je výškový rozdiel, tým vyšší je pokles tlaku. Indikátor má však obmedzenie - nie viac ako 3 m.
Je takmer nemožné vypočítať hodnotu druhého faktora - hydraulického odporu. Model, ktorý ho popisuje, je mimoriadne zložitý a obsahuje veľa premenných. Tu sa obmedzujeme na približné výpočty.
Na zlepšenie efektívnosti systému sa dodržiavajú odporúčania:
- Vyberú sa rúry s čo najväčším priemerom. V takom prípade prietok mierne klesá, ale odpor klesá silnejšie.
- Nainštalujte čo najmenej ventilov. Uistite sa, že obvod obsahuje minimum závitov a zúžení.
- Pri spodnom pripojení musia byť radiátory vybavené Mayevského kohútikmi, aby sa mohol odvádzať prebytočný vzduch.
- Pre rozdeľovač sa používa kovová rúrka, pretože je potrebné dosiahnuť maximálny ohrev, aby sa vytvoril pokles tlaku. Rúry slúžiace na batérie môžu byť vyrobené z polypropylénu.
Správna tepelná izolácia zlepšuje vykurovací výkon. Ak prechádzajú cez nevykurované miestnosti, izolovajte kolektor zrýchlenia, prívodné a vratné potrubie.
