การไหลเวียนตามธรรมชาติในระบบทำความร้อน

ในบ้านและอพาร์ตเมนต์ส่วนตัวขนาดเล็ก การให้ความร้อนโดยไม่ใช้ไฟฟ้ามีค่า สำหรับเมืองและหมู่บ้านเล็กๆ สถานการณ์ทั่วไปคือเมื่อสถานีย่อยพัง สายไฟเสียหาย และอื่นๆ ด้วยเหตุผลหลายประการ ระบบทำความร้อนแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติไม่มีโมดูลใดๆ ที่จะใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟหลัก

คุณสมบัติของระบบทำความร้อนหมุนเวียนตามธรรมชาติ

รูปแบบการทำความร้อนใด ๆ รวมถึงองค์ประกอบที่จำเป็นหลายประการ:

• หม้อต้มน้ำร้อน - แก๊ส, ไม้, พีท ข้อกำหนดเบื้องต้นคือการจุดระเบิดแบบเพียโซมิฉะนั้นจะไม่สามารถสตาร์ทอุปกรณ์ได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า
• สายจ่ายน้ำร้อนไปยังหม้อน้ำ วางท่อด้วยความลาดชัน - 0.5-1 ซม. ต่อ 1 ม. เพื่อให้น้ำสามารถเคลื่อนที่ด้วยแรงโน้มถ่วง ท่อน้ำร้อน "ร้อน" วางโดยเอียงไปทางหม้อน้ำ
• อุปกรณ์ทำความร้อน - แบตเตอรี่ทุกชนิด การถ่ายเทความร้อนหลักเกิดขึ้นผ่านพวกมัน
• ท่อส่งกลับ - สารหล่อเย็นที่ระบายความร้อนจะกลับสู่หม้อไอน้ำ ติดตั้งท่อ "เย็น" โดยมีความลาดเอียง 0.5-1 ซม. ต่อ 1 ม. ไปทางหม้อไอน้ำ
• ถังขยาย - ตั้งอยู่ที่จุดสูงสุดของระบบ เมื่อน้ำร้อนขึ้นก็จะขยายตัว ถังชดเชยส่วนเกินนี้

ระบบทำงานดังนี้: น้ำร้อนในหม้อไอน้ำ, ขยายตัว, ความหนาแน่นลดลง, และของเหลวจะเพิ่มขึ้นตามไรเซอร์ตรงกลาง เติมถังขยายเพื่อให้แรงดันระหว่างน้ำเย็นกับน้ำร้อนเท่ากัน จากนั้น จากด้านบน น้ำจะไหลลงสู่ท่อจ่ายไปยังแบตเตอรี่แต่ละก้อน ซึ่งจะถูกทำให้เย็นลง ปล่อยความร้อนออกสู่อากาศและพื้นผิว ของเหลวเย็นลงจะเคลื่อนผ่านท่อส่งคืนไปยังหม้อไอน้ำ เนื่องจากความหนาแน่นของน้ำเย็นลดลง เมื่อกลับไปที่หม้อไอน้ำ มันจะบีบของเหลวที่ให้ความร้อนที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าออก บังคับให้เพิ่มขึ้น

นอกจากฟังก์ชั่นชดเชยแรงดันแล้ว ถังขยายยังมีหน้าที่อื่นอีกด้วย อากาศเข้าสู่ท่อพร้อมกับน้ำ เมื่อสะสมจะเกิดการล็อคอากาศซึ่งไม่อนุญาตให้น้ำหล่อเย็นเคลื่อนผ่านท่อ อย่างไรก็ตาม ในระบบหมุนเวียน ฟองอากาศจะลอยขึ้นในถังขยายเนื่องจากท่อลาดเอียง เนื่องจากอุปกรณ์นี้เปิดอยู่และสัมผัสกับอากาศ ฟองอากาศจึงออกจากระบบ

การออกแบบนั้นเรียบง่าย แต่ต้องมีการคำนวณที่แม่นยำมาก น้ำที่ไหลผ่านท่อทำให้เกิดการเสียดสี ช้าลง และให้ความร้อนเร็วขึ้น เมื่อเปลี่ยนทิศทาง - เลี้ยว, กิ่ง, ช่องในแบตเตอรี่ - แรงเสียดทานเพิ่มขึ้น หากไม่คำนึงถึงความทนทานต่อน้ำในการคำนวณ ระบบจะไม่ทำงาน

การพาความร้อนทำงานได้ดีในพื้นที่ขนาดเล็ก ดังนั้นคุณสามารถเผาบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ส่วนตัวหนึ่งหรือสองชั้นได้ ตัวเลือกนี้ไม่เหมาะกับอาคารสูง 9 ชั้น

ข้อดีและข้อเสียของระบบ

การไหลเวียนตามธรรมชาติทำให้ระบบทำความร้อนมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• ข้อได้เปรียบหลักคือความเป็นอิสระจากไฟฟ้า การพาความร้อนทำงานได้ในทุกสภาวะ
• ด้วยการติดตั้งและบำรุงรักษาที่เหมาะสม เวอร์ชันแรงโน้มถ่วงจึงใช้งานได้นานกว่า 30 ปี
• การติดตั้งทำได้ง่ายมาก การตรวจสอบเชิงป้องกันและการซ่อมแซมก็ทำได้ไม่ยาก
• ความเฉื่อยทางความร้อนสูง - น้ำปริมาณมากไหลเวียนที่นี่ มันเย็นลงช้ากว่าและให้ความร้อนนานขึ้น
  
• การพาความร้อนด้วยน้ำจะเงียบ: ไม่มีปั๊มไฟฟ้าที่สร้างเสียงรบกวน
• การใช้พลังงานน้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม กรณีนี้เป็นจริงหากท่อและอาคารมีฉนวนหุ้มอย่างดี
• ต้นทุนขั้นต่ำของระบบเองและการติดตั้ง

การรวมปั๊มเข้ากับวงจรหมุนเวียนไม่ใช่เรื่องยาก ซึ่งสามารถทำได้ระหว่างการติดตั้งหรือภายหลัง เมื่อมีไฟฟ้า เครื่องทำความร้อนจะทำงานในโหมดบังคับหมุนเวียน และหากไม่มีกระแสไฟฟ้า เครื่องจะสลับไปใช้โหมดการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติของน้ำ

เวอร์ชันแรงโน้มถ่วงมีข้อเสียที่สำคัญซึ่งจำกัดแอปพลิเคชันอย่างเห็นได้ชัด:

• ระบบให้บริการกระท่อมชั้นเดียวหรือสองชั้นขนาดเล็กเท่านั้น
• เพื่อลดความต้านทานไฮดรอลิกจะใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่สุดที่อนุญาต ทำให้การติดตั้งทำได้ยากและต้นทุนของท่อน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ก็สูงขึ้น
• แนะนำให้ใช้เฉพาะท่อเหล็ก อนุญาตให้ใช้โพรพิลีน ห้ามใช้โมเดลอื่นที่ไม่ใช่โลหะ
• ไม่สามารถปรับอุณหภูมิในแต่ละห้องด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ
• ไม่สามารถรวมหม้อไอน้ำที่ให้ความร้อนทางอ้อมในแผนซึ่งจะเป็นการเพิ่มค่าใช้จ่ายในการรับน้ำร้อน
• เป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้งพื้นอุ่น

การทำงานของการพาความร้อนได้รับผลกระทบอย่างมากจากการหดตัว คุณไม่สามารถใช้ท่อโลหะพลาสติกได้เนื่องจากเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า

ประเภทของระบบทำความร้อน

วงจรทำความร้อนสามารถรวมวงจรที่มีความยาวต่างกันได้ตั้งแต่ 1 วงจรขึ้นไป โดยมีหม้อน้ำต่างกัน อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกใด ๆ คือการดัดแปลงเพียงสองรุ่นเท่านั้น - หนึ่งท่อหรือสองท่อ

ท่อเดี่ยว

อุปกรณ์ทำได้ง่ายที่สุด ในทางกลับกันท่อเดียวกันจะจ่ายน้ำหล่อเย็นไปยังหม้อน้ำแต่ละตัวและกลับไปที่หม้อไอน้ำ ตัวเลือกที่ถูกที่สุดและไม่มีปัญหาที่สุดคือการให้ความร้อนกับท่อเท่านั้นโดยไม่มีหม้อน้ำ หากรวมแบตเตอรี่ไว้ในวงจร ควรมีท่อและวาล์วขั้นต่ำ

น้ำเคลื่อนตัวไปยังหม้อน้ำตัวสุดท้ายอย่างต่อเนื่องจะเย็นลงเรื่อยๆ คุณลักษณะนี้ถูกนำมาพิจารณาเมื่อคำนวณจำนวนส่วน

รุ่นท่อเดียวมี 2 แบบ:

• ด้วยการเชื่อมต่อด้านบน - น้ำเข้าสู่แบตเตอรี่จากด้านบนผ่านท่อสาขาด้านบนออกทางด้านล่าง ประสิทธิภาพของระบบสูงสุดสำหรับการทำน้ำร้อน
• ด้วยการเชื่อมต่อด้านล่าง - น้ำหล่อเย็นเข้าสู่หม้อน้ำจากด้านล่างและออกจากท่อสาขาด้านล่าง ทางเดินของน้ำเพิ่มขึ้น ดังนั้นการถ่ายเทความร้อนของระบบจึงลดลงอย่างเห็นได้ชัด ห้ามติดตั้งหม้อน้ำที่มีส่วนจำนวนมากที่นี่ อย่างไรก็ตามแม้จะมีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่า แต่เขาชอบที่จะติดตั้งรูปแบบดังกล่าวในอพาร์ทเมนท์เพราะมันมีความสวยงามมากกว่า

รุ่นคลาสสิกสามารถอัพเกรดได้โดยการติดตั้งบายพาส - กิ่งก้านที่มีวาล์วสามทางและกิ่งก้านพร้อมวาล์ว ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถควบคุมการจ่ายน้ำให้กับหม้อน้ำที่แตกต่างกัน และปิดหากจำเป็น

ระบบสองท่อ

รุ่นที่มีท่อส่งคืนเรียกว่ารุ่นสองท่อ น้ำร้อนจะถูกส่งไปยังหม้อน้ำภายใต้ท่อเดียว และน้ำหล่อเย็นจะถูกปล่อยออกจากอุปกรณ์ทำความร้อนแต่ละเครื่องผ่านท่อส่งกลับ ระบบมีประสิทธิภาพมากขึ้น: หม้อน้ำแต่ละตัวได้รับความร้อนในปริมาณที่เท่ากัน แบตเตอรี่แต่ละก้อนสามารถปรับระดับความร้อนได้ หากจำเป็น ให้แยกออกจากวงจรทำความร้อน ข้อดีอีกอย่างคือการคำนวณพารามิเตอร์ของไปป์ไลน์และแบตเตอรี่ที่ง่ายกว่า

ทำการเชื่อมต่อทั้งบนและล่าง:

• ในกรณีแรก ท่อจะอยู่เหนือหม้อน้ำ
• ประการที่สอง ท่อจ่ายถูกวางไว้ใต้แบตเตอรี่ ตัวเลือกนี้สวยงามกว่า แต่แรงดันตกต่ำเกินไป ดังนั้นจึงไม่ค่อยได้ใช้รูปแบบนี้

การคำนวณคำนึงถึงทิศทางการระบายน้ำ ถ้ามันตรงกับทิศทางของของเหลวร้อน รูปแบบการผ่าน ความยาวของรอบจะเท่ากัน ในกรณีนี้หม้อน้ำจะร้อนขึ้นในลักษณะเดียวกัน หากใช้ทางตัน น้ำเย็นและน้ำร้อนจะเคลื่อนไปในทิศทางที่ต่างกัน แบตเตอรี่ที่มีวงจรที่สั้นกว่าจะร้อนเร็วขึ้น

หัวหมุนเวียนปรากฏอย่างไร?

การเคลื่อนที่ของน้ำในการพาความร้อนทำให้เกิดความแตกต่างในความหนาแน่นของน้ำร้อนและน้ำเย็น เมื่อถูกความร้อน ความหนาแน่นของสารหล่อเย็นจะลดลงและเพิ่มขึ้น เมื่อเย็นลง จะเพิ่มขึ้น และแทนที่ของเหลวที่อุ่นกว่า ยิ่งความแตกต่างของแรงดันอุทกสถิตของคอลัมน์น้ำเย็นและน้ำร้อน ยิ่งหัวหมุนเวียนสูงเท่าไหร่ ความร้อนก็ยิ่งทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น

งานหลักในองค์กรของระบบคือการบรรลุแรงดันตกสูงสุด

• องค์ประกอบบังคับของวงจรคือท่อร่วมเร่งความเร็วหรือตัวยกหลัก เป็นท่อแนวตั้งที่ยกขึ้นจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนขึ้นสู่ด้านบนของระบบ มีการติดตั้งถังขยาย - ไดอะแฟรมเปิดหรือปิดพร้อมวาล์วอากาศสำหรับการกำจัดอากาศ
• ไรเซอร์หลักต้องมีอุณหภูมิสูงสุด ดังนั้นจึงเป็นฉนวนหุ้มฉนวน ความสูงไม่เกิน 10 ม. ตามหลักการแล้วตัวยกจะไม่สัมผัสกับท่อส่งกลับ
• ในการสร้างแรงดันตกที่เพียงพอ ต้องสร้างคอลัมน์ของเหลวเย็นขนาดใหญ่ ทำได้โดยการติดตั้งหม้อไอน้ำที่จุดต่ำสุดของระบบ ในบ้านส่วนตัวอุปกรณ์วางอยู่ในห้องใต้ดินในอพาร์ตเมนต์ - ในช่อง ยิ่งระดับแบตเตอรี่สูงเหนือระดับของหม้อต้มน้ำ แรงดันของน้ำเย็นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งแทนที่น้ำร้อนก็จะยิ่งกระฉับกระเฉงมากขึ้น

เพื่อปรับปรุงแรงดันหมุนเวียน เลือกแบตเตอรี่ที่มีพื้นผิวการทำงานที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ยิ่งน้ำหล่อเย็นปล่อยความร้อนได้ดีกว่าและน้ำที่เข้าสู่หม้อไอน้ำยิ่งเย็นลง การทำความร้อนก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้น

หลักการสร้างระบบทำความร้อนด้วยการไหลเวียนตามธรรมชาติ

พารามิเตอร์หลักของความร้อนหมุนเวียนตามธรรมชาติคือหัวหมุนเวียนและความต้านทานอุทกสถิต ตัวบ่งชี้แรกคำนวณดังนี้:

P = h (p0-p1) = m (kg / m3-kg / m3) = kg / m2 = mm Hgที่ไหน:

• พี - แรงดันในระบบ
• ห่า - ความแตกต่างของความสูงระหว่างจุดศูนย์กลางของแบตเตอรี่ต่ำสุดกับจุดศูนย์กลางของหม้อไอน้ำ
• p0 - ความหนาแน่นของของเหลวร้อน
• p1คือความหนาแน่นของน้ำเย็น

ยิ่งความสูงต่างกันมาก แรงดันตกคร่อมก็จะยิ่งสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ตัวบ่งชี้มีข้อ จำกัด - ไม่เกิน 3 ม.

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคำนวณค่าของปัจจัยที่สอง - ความต้านทานไฮดรอลิก แบบจำลองที่อธิบายว่าซับซ้อนอย่างยิ่งและมีตัวแปรมากมาย ที่นี่เราจำกัดการคำนวณโดยประมาณเท่านั้น

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ มีการปฏิบัติตามคำแนะนำ:

• เลือกท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากที่สุด ในกรณีนี้ อัตราการไหลจะลดลงเล็กน้อย แต่ความต้านทานจะลดลงอย่างมาก
• ติดตั้งวาล์วให้น้อยที่สุด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรมีการเลี้ยวและการหดตัวขั้นต่ำ
• ที่จุดเชื่อมต่อด้านล่าง หม้อน้ำต้องมาพร้อมกับก๊อก Mayevsky เพื่อไล่อากาศส่วนเกินออก
• ท่อโลหะใช้สำหรับท่อร่วม เนื่องจากจำเป็นต้องให้ความร้อนสูงสุดเพื่อสร้างแรงดันตก ท่อที่ให้บริการแบตเตอรี่สามารถทำจากโพรพิลีน

ฉนวนกันความร้อนที่เหมาะสมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อน หุ้มฉนวนตัวสะสมอัตราเร่ง จ่ายและคืนท่อหากผ่านห้องที่ไม่มีเครื่องทำความร้อน