Phát triển độc lập và lắp đặt hệ thống sưởi ấm cho một ngôi nhà riêng với sự lưu thông tự nhiên

Việc lập kế hoạch và lắp đặt hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên được coi là cách dễ nhất và rẻ nhất để sưởi ấm một ngôi nhà. Tuy nhiên, để triển khai thực tế một dự án như vậy, bạn nên biết tất cả các sắc thái và quy tắc để lựa chọn các thành phần. Do đó, hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà riêng với sự lưu thông tự nhiên phải được tính toán chính xác và phải tính toán sơ đồ lắp đặt nó.

Cách hoạt động của hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên

Đối với hoạt động của bất kỳ hệ thống đun nước nóng nào, cần đảm bảo sự lưu thông của chất làm mát qua các đường ống. Khi đun nóng trong lò hơi, nước nóng phải chảy vào pin và bộ tản nhiệt để truyền nhiệt đến khuôn viên của ngôi nhà. Hệ thống đun nước nóng tuần hoàn tự nhiên cũng không ngoại lệ.

Sự chuyển động của chất làm mát xảy ra do sự khác biệt về tỷ trọng ở trạng thái bình thường và ở trạng thái gia nhiệt. Khi một lò hơi đang hoạt động đi vào bộ trao đổi nhiệt, nhiệt độ nước tăng lên và kết quả là tỷ trọng giảm. Vì trọng lượng riêng của chất làm mát lạnh cao hơn, nó có nghĩa là thay thế chất được làm nóng. Kết quả là phong trào của quần chúng được hình thành.

Trước khi thực hiện đun nước bằng tuần hoàn tự nhiên bằng tay của chính bạn, bạn nên đọc kỹ các đặc tính kỹ thuật và các chi tiết cụ thể của hoạt động:

• Mức độ tin cậy cao... Sự vắng mặt của các yếu tố chuyển động (cánh bơm tuần hoàn) và áp suất bằng khí quyển, đảm bảo hoạt động lâu dài của hệ thống sưởi ấm tự nhiên của một ngôi nhà riêng;
• Quán tính của hệ thống... Sự lưu thông tự nhiên trong hệ thống sưởi kín được đảm bảo bởi sự chênh lệch áp suất nhỏ. Do đó, tốc độ dòng nước nóng đến các bộ tản nhiệt sẽ ở mức tối thiểu;
• Bắt buộc tuân thủ độ dốc của đường cao tốc... Để hoạt động bình thường, độ dốc của hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên phải tương ứng với dữ liệu được tính toán. Các đường ống được lắp đặt với độ dốc từ lò hơi, và cho đường hồi - đến lò hơi. Điều này đảm bảo hiệu suất hệ thống tối ưu.

Cũng cần lưu ý rằng việc lắp đặt hệ thống sưởi ấm với lưu thông tự nhiên được khuyến khích cho các sơ đồ có chiều dài đường ống không quá 30 m. Nếu không, một khối lượng lớn chất làm mát được làm mát sẽ làm giảm đáng kể tốc độ của nó.

Sơ đồ sưởi ấm truyền thống cho một ngôi nhà hai tầng với sự lưu thông tự nhiên có thể cung cấp cho việc lắp đặt một lò hơi đốt khí đốt, nhiên liệu rắn hoặc điện. Điều quan trọng là thiết kế của chúng cung cấp một hệ thống bảo vệ quá nhiệt trong trường hợp chất làm mát chuyển động ngược lại hoặc xảy ra hiện tượng kẹt khí.

Hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên

Trước hết, cần chọn cách bố trí đường ống, bộ tản nhiệt và lò hơi chính xác. Vì việc sưởi ấm bằng tuần hoàn tự nhiên chỉ có thể được thực hiện một cách chính xác theo một kế hoạch đã được vạch ra trước, nên cần phải chú ý tối đa đến giai đoạn làm việc này.

Ở giai đoạn đầu tiên, một phân tích sơ cấp của căn phòng (ngôi nhà) được thực hiện, nơi nó được lên kế hoạch để trang bị hệ thống cung cấp nhiệt. Khu vực sinh hoạt, mức độ cách nhiệt của các bức tường bên ngoài và loại lò hơi để đun nước được tính đến.Hiện tại, có rất nhiều chương trình mà bạn có thể tự làm sưởi ấm bằng tay của chính mình. Phổ biến nhất là:

• Ống đơn... Lựa chọn tốt nhất cho những ngôi nhà và căn hộ nhỏ;
• Hai ống... Nó được lựa chọn để sưởi ấm không khí trong những ngôi nhà có diện tích vừa và lớn, những tòa nhà hai tầng.

Tuy nhiên, với nguyên tắc hoạt động của hệ thống sưởi với tuần hoàn tự nhiên, người ta nên nhớ về các hạn chế chính - tổng chiều dài của đường, số lượng nút quay tối thiểu. Do đó, sơ đồ này không thể được sử dụng cho đường ống đa tạp hoặc đường ống tee. Tổn thất thủy lực quá lớn sẽ ảnh hưởng xấu đến tốc độ chuyển động của chất làm mát.

Khi tính toán hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên, cần lưu ý rằng chỉ có thể sử dụng nước trong hệ thống này. Chất chống đông quá đặc nên không thể cung cấp áp suất cần thiết trong đường ống.

Một hệ thống ống

Đối với nhà ở nông thôn nhỏ và nhà ở nông thôn, khi tính toán hệ thống sưởi ấm với lưu thông tự nhiên, không chỉ tính đến các đặc tính kỹ thuật (vận hành) mà còn tính đến tổng chi phí của dự án. Kết quả là cần có được một hệ thống sưởi đáng tin cậy và rẻ tiền. Do đó, hầu hết trong những ngôi nhà này, một hệ thống sưởi ấm một đường ống với sự lưu thông tự nhiên được thực hiện.

Một tính năng của hệ thống này là sự hiện diện của một đường cao tốc. Bộ tản nhiệt và pin được kết nối song song với nó, tạo thành một mạch duy nhất. Những ưu điểm chính của hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên một đường ống là số lượng thành phần tối thiểu, tiêu thụ vật liệu thấp và dễ lắp đặt. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tốc độ làm mát của chất làm mát trong hệ thống này khá cao do sự truyền nhiệt tuần tự đến từng bộ tản nhiệt trong mạch.

Để tối ưu hóa chế độ nhiệt trong hệ thống sưởi ấm tự nhiên của nhà riêng, cần cung cấp sự hiện diện của các thành phần sau:

• Bỏ qua đường ống của mỗi bộ tản nhiệt... Nó sẽ giúp hạn chế dòng nước làm mát chảy vào ắc quy mà không làm thay đổi các thông số của toàn bộ hệ thống. Với sự trợ giúp của nó, bạn hoàn toàn có thể tắt thiết bị sưởi ấm để thay thế hoặc sửa chữa mà không làm gián đoạn nguồn cung cấp nhiệt;
• Bộ điều nhiệt chạy bằng pin. Chúng được lắp đặt trong hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên kết hợp với đường vòng. Một phần tử nhiệt tự động sẽ thay đổi tiết diện của đường kính dòng chảy của ống tản nhiệt, từ đó điều chỉnh mức độ phát nhiệt của thiết bị;
• Cần trục Mayevsky... Thành phần bắt buộc trong trang trí bộ tản nhiệt. Vì không phải lúc nào cũng chính xác để tính toán một hệ thống sưởi với sự lưu thông tự nhiên, bạn nên xem xét một hệ thống để loại bỏ không khí. Đó là cho rằng cần cẩu Mayevsky được dự định.

Một ưu điểm khác của hệ thống sưởi một đường ống tuần hoàn tự nhiên là diện tích nhỏ. Cài đặt đường dây có thể được thực hiện cả mở và đóng. Điều quan trọng là đảm bảo kết nối của bộ tản nhiệt với nó.

Đối với hệ thống đun nước nóng lưu thông tự nhiên với một đường ống, lò hơi và bộ tản nhiệt có thể được đặt ở cùng một mức, điều này bị cấm đối với các sơ đồ khác.

Hệ thống hai ống

Hoạt động ổn định của hệ thống sưởi trong các ngôi nhà vừa và lớn chỉ có thể được đảm bảo bằng cách tách dòng nước nóng và lạnh. Trong trường hợp này, lựa chọn tốt nhất sẽ là hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên hai ống.

Để hệ thống hoạt động bình thường, cần phải cung cấp việc lắp đặt lò hơi thấp hơn mức của bộ tản nhiệt. Điều này là cần thiết để tạo ra áp suất của nước được làm mát, tạo ra sự lưu thông tự nhiên trong một hệ thống sưởi ấm khép kín. Để có áp suất tốt nhất, cần phải thực hiện một bộ tăng tốc ngay sau nồi hơi. Một bình giãn nở được lắp đặt ở điểm cao nhất của nó.Từ đó, một ống rót được gắn ở một góc, nơi mà các bộ tản nhiệt được kết nối với nhau.

Hệ thống sưởi hai ống được tính toán và lắp đặt một cách chính xác với lưu thông tự nhiên sẽ hoạt động ngay cả khi có sự chênh lệch nhiệt độ tối thiểu giữa chất làm mát được làm mát và được làm nóng. Để thực hiện một dự án như vậy, bạn cần tính đến các sắc thái sau:

• Vị trí lò hơi tự làm nóng nước bằng tuần hoàn tự nhiên. Thông thường nó nằm trong tầng hầm hoặc phòng tầng hầm. Cần cung cấp chế độ nhiệt độ bình thường, thông gió và ánh sáng tự nhiên;
• Kiểm tra kết nối trên bình giãn nở... Ngay cả khi bạn tính toán chính xác hệ thống sưởi ấm với tuần hoàn tự nhiên, vẫn có khả năng khối lượng nước giảm nghiêm trọng. Với sự trợ giúp của ống điều khiển, bạn có thể theo dõi chỉ số này;
• Bộ trang điểm và thoát nước... Chúng ở điểm thấp nhất - trên đường ống trở lại. Để thực hiện sưởi ấm đúng cách với tuần hoàn tự nhiên, cần phải dự đoán trước các phương pháp bổ sung tự động (bán tự động) của hệ thống, cũng như hoạt động thoát nước.

Nhờ sự xuất hiện của các vật liệu mới, bạn có thể tự tay mình chế tạo hệ thống sưởi hai đường ống với tuần hoàn tự nhiên từ ống thép hoặc polyme. Tất cả phụ thuộc vào ngân sách, sự sẵn có của các công cụ và vật liệu thích hợp.

Trong hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên hai đường ống, việc lắp đặt các đường vòng là không cần thiết. Điều quan trọng là phải cung cấp cho việc lắp đặt các van đóng ngắt để có thể ngắt thiết bị khỏi đường dây chung.

Tính toán công suất sưởi với tuần hoàn tự nhiên

Để tính toán các thông số cơ bản của việc cung cấp nhiệt, nên sử dụng các chương trình chuyên dụng. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể tính toán hệ thống sưởi ấm với tuần hoàn tự nhiên một cách chính xác nhất có thể. Nhưng nếu điều này là không thể, các phương pháp đơn giản khác được sử dụng.

Cách dễ nhất là tính toán công suất lò hơi yêu cầu bằng cách sử dụng tỷ lệ 1 kW nhiệt năng trên 10 m² diện tích sàn. Trong trường hợp này, kết quả thu được phải được nhân với hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu của khu vực.

Các giá trị của nó đối với hệ thống đun nóng nước với tuần hoàn tự nhiên được đưa ra trong bảng. Các hệ số này được khuyến nghị và có thể thay thế bằng các hệ số khác tùy thuộc vào đặc điểm thực tế của ngôi nhà. Nhưng trong mọi trường hợp, phương pháp này sẽ cho phép bạn xác định các thông số gần đúng của hệ thống sưởi. Vì vậy, ứng dụng của nó là một bước bắt buộc trong thiết kế cung cấp nhiệt.

Tuy nhiên, điều này không tính đến mức độ cách nhiệt của tòa nhà, số lượng và đặc điểm của kết cấu cửa sổ và cửa đi. Do đó, tốt nhất là sử dụng một phương pháp khác để tính toán hệ thống cung cấp nhiệt với sự tuần hoàn tự nhiên. Các giai đoạn tính toán:

1. 1 m³ của một tòa nhà dân cư sẽ cần 400 W nhiệt. Bằng cách nhân công suất với thể tích của tòa nhà, chúng ta nhận được giá trị ban đầu của nhiệt năng.
2. Để bù đắp lượng nhiệt thất thoát qua các cửa sổ, chúng tôi nhân số lượng cấu trúc với 100 W. Kỹ thuật tương tự được sử dụng cho các cửa bên ngoài, nhưng với mức bù 200 W cho mỗi cửa.
3. Nếu phòng có tường ngoài, thì đối với hoạt động bình thường của hệ thống sưởi tự nhiên của nhà riêng, kết quả được nhân với hệ số hiệu chỉnh 1,2.
4. Đối với nhà riêng, tổn thất nhiệt qua mái và sàn được tính đến bằng hệ số 1,5.

Cần lưu ý rằng ngay cả phép tính này cũng sẽ gần đúng. Khi lập kế hoạch lắp đặt hệ thống cung cấp nhiệt tuần hoàn tự nhiên bằng tay của chính bạn cho một ngôi nhà lớn, bạn nên liên hệ với chuyên gia để tính toán chính xác các đặc tính chính của hệ thống.

Để giảm thiểu thất thoát nhiệt trong một tòa nhà, cần phải cách nhiệt tốt cho các bức tường, trần và mái bên ngoài.Điều này sẽ giảm chi phí vận hành của hệ thống sưởi nước nóng tuần hoàn tự nhiên DIY.

Quy tắc vẽ sơ đồ sưởi ấm với tuần hoàn tự nhiên

Biết các nguyên tắc hoạt động cơ bản của hệ thống cung cấp nhiệt với tuần hoàn tự nhiên và lựa chọn sơ đồ tối ưu, bạn có thể tiến hành lắp ráp. Công đoạn này cũng không kém phần quan trọng so với những công đoạn trước, vì quá trình hoạt động tiếp theo của việc gia nhiệt sẽ phụ thuộc vào các thông số kỹ thuật của linh kiện.

Cần phải tính đến tất cả các tính năng của hệ thống này. Trong các sơ đồ có tuần hoàn cưỡng bức, sự bù đắp tổn thất thủy lực xảy ra do hoạt động của bơm tuần hoàn. Đối với các hệ thống có tuần hoàn tự nhiên trong hệ thống sưởi kín, cơ chế như vậy không tồn tại. Vì vậy, để giảm thiểu tổn thất, bạn nên chú ý đến các điểm thiết kế và lựa chọn linh kiện sau:

• Ống sưởi... Đường kính của chúng phải từ DN32 đến DN40. Bằng cách này, ma sát của nước với bề mặt bên trong được bù đắp. Cũng nên chọn các sản phẩm polyme có thành nhẵn. Đường kính ngoài thực tế của chúng là 40 đến 50 mm;
• Sơ đồ hệ thống dây đường cao tốc... Cần tránh các nút quay làm tăng lực cản thủy lực trong hệ thống;
• Tăng cường chiều cao riser... Trong sơ đồ sưởi ấm của một ngôi nhà hai tầng với sự lưu thông tự nhiên, nó nên cao hơn trần của tầng hai. Bình giãn nở được đặt ở tầng áp mái;
• Đặc điểm van ngắt... Sự hiện diện của nó không được ảnh hưởng đến các thông số của hệ thống.

Để hiểu rõ hơn về các nguyên tắc của sơ đồ sưởi ấm của một ngôi nhà hai tầng với sự lưu thông tự nhiên, có thể rút ra một phép tương tự với các mạch truyền thông nổi tiếng. Trong trường hợp này, lò hơi sẽ ở dưới mức của bộ tản nhiệt, do đó dòng chất lỏng sẽ lưu thông về phía nó. Đó là lý do tại sao, khi phát triển sơ đồ và lắp đặt hệ thống sưởi ấm với tuần hoàn tự nhiên, nó phải được đặt càng thấp càng tốt.

Để ngăn chặn sự thay đổi của lưu lượng nước, một van đặc biệt được lắp đặt trên đường ống hồi lưu. Hiện tượng này có thể xảy ra khi hệ thống được khởi động lần đầu, khi chênh lệch nhiệt độ giữa môi chất gia nhiệt là nhỏ.

Độ dốc sưởi ấm tuần hoàn tự nhiên

Việc lắp đặt một hệ thống cung cấp nhiệt với tuần hoàn tự nhiên thực tế không khác gì một sơ đồ công nghệ tiêu chuẩn. Đối với điều này, các vật liệu và công cụ giống nhau được sử dụng. Sự khác biệt nằm ở độ dốc bắt buộc của hệ thống sưởi ấm tuần hoàn tự nhiên.

Để đảm bảo hoạt động của hệ thống, đường ống cung cấp từ bộ tăng áp phải có độ dốc về phía các bộ tản nhiệt. Mức độ thay đổi vị trí của các điểm trên và dưới của đường cung được xác định theo tỷ lệ 1:10. Những, cái đó. đối với mỗi mét ống, độ dốc là 10 mm được yêu cầu.

Đối với đường trở lại, thay đổi vị trí của hướng dốc. Trong phần này của hệ thống, nó sẽ đi từ các bộ tản nhiệt về phía lò hơi. Do đó, một điều kiện bổ sung được tạo ra cho hiệu ứng hấp dẫn đối với chất làm mát.

Một trong những ưu điểm của hệ thống sưởi tuần hoàn tự nhiên là khả năng bảo trì. Chủ nhân của ngôi nhà có thể tự mình khắc phục sự cố rò rỉ hoặc thay thế bộ tản nhiệt bị lỗi. Nhưng đối với điều này, bạn cần phải mua bộ dụng cụ sửa chữa trước.

Tài liệu video cho thấy một mạch sưởi ấm tuần hoàn tự nhiên với mô tả chi tiết về hoạt động và thiết bị của nó: