Olika värmesystem används för att skapa en behaglig temperatur i huset. Att tillhandahålla tvångscirkulation av kylvätskan är effektivt, men inte alltid möjligt. Om det kan finnas strömavbrott eller brist på elektricitet i ett lantgård (sommarbostad) skulle ett annat system vara det bästa alternativet. Ett självdesignat och självinstallerat gravitationsvärmesystem med sluten typ kommer att utföra sina funktioner utan att installera en pump och annan elektrisk utrustning.
Gravitationssystemets funktioner
Funktionsprincipen baseras på egenskapen hos vatten för att expandera med ökande temperatur. Skapandet av en tryckskillnad i en sluten slinga av rör är grunden för vätskecirkulation. Tack vare denna effekt fick det gravitationella stängda värmesystemet ett annat namn - tyngdkraften.
Strukturellt bör den bestå av följande element:
- Panna... En anordning konstruerad för att överföra energin från brinnande bränsle (trä, kol, gas etc.) till en värmebärare (vatten, frostskyddsmedel). I ett gravitationsstängt värmesystem görs detta med hjälp av en värmeväxlare placerad så nära förbränningskammaren som möjligt i pannan;
- Rörledningar... Nödvändigt för transport av uppvärmd vätska från värmeväxlaren till värmeenheter;
- Radiatorer... De är den främsta värmekällan i rummet. Deras stora yta säkerställer maximalt värmeväxling mellan uppvärmt vatten och luft i rummet;
- Kontroll- och säkerhetsanordningar... Dessa inkluderar ett expansionskärl, en tyngdkraftsventil för uppvärmning, ventiler och gasreglage.
Under uppvärmningen av vattnet i värmeväxlaren expanderar det, vilket skapar övertryck. I sin tur har den kalla värmebäraren från returröret en högre densitet och börjar förskjuta vätskan med hög temperatur. Som ett resultat uppstår cirkulation.
Ett av huvudelementen i systemet är boostergrenröret - ett vertikalt grenrör anslutet till pannan. Om ett gravitationellt värmesystem tillverkas med dina egna händer måste han ägna särskild uppmärksamhet - från materialet för tillverkning av rör och slutar med deras diameter.
Ju större volymen på booströret är, desto högre blir kylvätskans hastighet. För att göra detta måste du beräkna dess optimala snitt och höjd.
Gravitationsvärmesystemet i ett hus med två våningar bör utformas på ett sådant sätt att kylvätskan kan fördelas så jämnt som möjligt över flera kretsar.
Detaljerad systembeskrivning
Vid uppvärmning av vatten kommer en del av det oundvikligen att avdunsta i form av ånga. För snabb borttagning installeras en expansionstank högst upp i systemet. Den utför två funktioner - överflödig ånga avlägsnas genom det övre hålet och förlusten av vätskevolym kompenseras automatiskt. Detta system kallas öppet.
Det har dock en betydande nackdel - den relativt snabba avdunstningen av vatten. Därför föredrar de för stora förgrenade system att skapa ett slutet gravitationssystem med egna händer. De viktigaste skillnaderna mellan dess schema är följande.
- Istället för en öppen expansionstank installeras en automatisk luftventil vid den högsta punkten i rörledningen. Ett slutet tyngdkraftsuppvärmningssystem producerar en stor mängd syre från vatten, som förutom uppvärmningstrycket, är en källa till rostning av metallelement. För snabb avlägsnande av ånga med hög syrehalt är en automatisk luftventil installerad;
- För att kompensera för trycket från det redan kylda kylmediet är en membranutvidgningstank av sluten typ monterad framför pannans inloppshuvud. Om gravitationstrycket i värmesystemet överskrider den tillåtna normen, kompenserar det elastiska membranet för detta genom att öka den totala volymen.
Annars kan du följa de vanliga reglerna och rekommendationerna när du konstruerar och installerar ett gravitationellt värmesystem bara med egna händer.
Gravitationsuppvärmningssystem för ett hus med två våningar och två våningar
Om det planeras att gravitationell uppvärmning under tryck kommer att installeras i ett hus med en våning, kan du använda enrörsschemat "Leningrad".
En funktion i detta schema är ett rör till vilket flera värmeenheter är anslutna parallellt. Detta leder emellertid till en ojämn värmefördelning - ju längre kylaren är från pannan desto lägre är vattentemperaturen i den. För att lösa detta problem kan du uppgradera det slutna gravitationsvärmesystemet:
- Installation av ventiler. Med hjälp kan du minska volymen på kylvätskan för värmeenheter som ligger närmare pannan. Således kommer värmeeffekten av energi i systemets första sektioner att minska;
- Öka antalet kylarsektioner med avståndet från pannan;
- Installera rör med större diameter vid den punkt där grenrören är anslutna till värmeenheterna. Detta minskar gravitationstrycket i värmesystemet i detta område, vilket minskar hastigheten på vattencirkulationen i kylaren.
Detta system är acceptabelt för en liten längd av motorvägen. Det rekommenderas dock inte att installera det för ett hus med två våningar. I det här fallet krävs ett grenat gravitationsvärmesystem med två rör, vars beräkning utförs för enskilda sektioner.
Dess särdrag ligger i det faktum att separata kretsar leder till det centrala röret i den övre delen av linjen. Värmeenheter är anslutna till var och en av dem. Det är viktigt att de har samma längd. Annars kommer all vätska att rusa in i området med minst motstånd - till en kortslutning.
För att förhindra att kylvätskan rör sig till pannans utlopp, är en tyngdkraftsventil installerad för uppvärmning. Detta är ett oumbärligt element för gravitationsvärmesystemet i ett tvåvåningshus.
Beräkning av gravitationsvärmesystemet
Innan du fortsätter med installationen av rör och värmeenheter är det nödvändigt att beräkna parametrarna för hela systemet. För detta beräknas hydrauliska egenskaper som därefter kommer att påverka valet av optimal rörledningsdiameter. Innan du beräknar ett gravitationellt värmesystem måste du känna till de grundläggande parametrarna. De kommer att behöva beräkna det verkliga värdet på det cirkulerande huvudet (Рц):
- Avstånd från pannans centrum till värmaren (h). Ju större det är, desto bättre kommer vätskecirkulationen att bli. Därför, när du installerar ett gravitationellt värmesystem med egna händer, rekommenderas det att montera pannan vid husets lägsta punkt - källaren;
- Cirkulationstrycket för det uppvärmda (Pr) och kylda (Po) kylmediet.
Oavsett om gravitationsvärmesystemet beräknas för hus med två våningar eller en våning beror värdet på de senare parametrarna direkt på skillnaden i vattentemperatur. Dessa data kan hämtas från tabelldata.
Till exempel, med ett värde på h-4 m och en temperaturskillnad på 20 ° (80/60), kommer gravitationen att ha ett tryck på 4 * 112 = 448 Pa. För ytterligare beräkningar rekommenderas att man använder specialiserade mjukvarusystem som tar hänsyn till alla parametrar i ett slutet gravitationssystem.
Ofta måste diametern på röret som är anslutet till pannans utlopp vara DN 40 eller DN 50. Detta säkerställer minimala förluster till följd av vattenfriktion mot rörväggarna.
En annan funktion är skillnaden i kylvätsketemperaturer. Ju större det är, desto högre är cirkulationstrycket. Därför är det, förutom den enhetliga värmefördelningen mellan uppvärmningsanordningarna, nödvändigt att oberoende säkerställa vätskans minimitemperatur innan det går in i pannans värmeväxlare.
Val av komponenter och tillverkningsmaterial
Efter tillkomsten av polymerrör blev gravitationsvärmesystemet av polypropen (PP) mycket populärt. Detta material är enkelt att bearbeta; ett minimum av utrustning krävs för att ansluta enskilda sektioner.
Men inte alla typer av dessa rör är avsedda för installation som värmeelement. Tänk på de viktigaste urvalskriterierna:
- Förekomsten av ett förstärkande skikt... Gravitationssystemet för polypropen kan påverkas av höga temperaturer - upp till 95 ° C. För att bevara rörets ursprungliga form krävs en förstyvning, som är ett lager av folie eller glasfiber;
- vägg tjocklek... I ett gravitationellt värmesystem med ett slutet expansionskärl kan högt tryck byggas upp. För att undvika skador på rörledningen måste polypropenrör vara PN20 eller högre. Tjockleken på deras väggar beror på diametern.
Detta rör kan användas för att utrusta en förstärkare. För att uppnå temperaturskillnaden rekommenderas emellertid returledningen att vara tillverkad av stål. Förutom att sänka kylvätskans temperatur innan det går in i pannan, hjälper detta material till att minska det hydrauliska motståndet.
Installationsrekommendationer
När du har slutfört beräkningen för ett gravitationellt värmesystem av polypropen eller stålrör kan du börja installera det. För att uppnå optimal effektivitet rekommenderar experter att göra små men viktiga ändringar av standardschemat:
- Lutning av motorvägar... Det optimala gravitationstrycket för värmesystemet kan uppnås genom rörens lutning efter luftventilen och på returledningen efter den sista uppvärmningsanordningen;
- Installation av en cirkulationspump på bypass... Det hjälper till att minska systemets tröghet. Uppvärmningstidens uppvärmningstid kan vara mycket lång, så att pumpen kan öka hastigheten på dess framåt längs linjen tills den önskade temperaturregimen uppnås;
- Minsta vändpunkter i rörledningen... De skapar onödigt hydrauliskt motstånd, vilket påverkar minskningen av vattenrörelsens hastighet;
- Installation av skyddselement... Genom att installera en backventil för tyngdkraftsuppvärmning är det möjligt att undvika vattencirkulation i fel riktning. Detta är särskilt nödvändigt för ett system med toppruttning och flera kretsar.
Huvudkomponenterna i en ordentligt tillverkad tyngdkraftsuppvärmning under tryck är professionellt beräknade preliminära beräkningar, val av rätt material och efterlevnad av installationsteknik. Detta gör det möjligt att skapa ett effektivt system för att hålla en behaglig temperatur i huset.
Tips för att ordna och använda en tyngdkraftsventil för uppvärmning vid installation av ett varmt golv, ytterligare element, kan ses i videon:
