Как работи отоплителната система с естествена циркулация
Основната задача на системата за отопление на водата - това е, за да накара охлаждащата течност да циркулира през тръбите. За да може къщата да се затопли, топлата вода от котела трябва да тече в тръби и радиатори. Системата за отопление с естествена циркулация работи на принципа на гравитацията. Течността се движи през тръбите по гравитационен начин, без да се използва помпа. Плътността и теглото на течността стават по-малко при нагряване и след охлаждане тя се връща в първоначалното си състояние.
В такова устройство практически няма натиск. Според изчисленията можете да видите, че при налягане от 10-метров воден стълб има налягане от 1 атмосфера. Оказва се, че в отоплителното устройство на едноетажна къща налягането ще бъде от 0,5 до 0,7 атм., а в двуетажна къща - не повече от 1 атм.
Предимства и недостатъци на отоплението с естествена циркулация
Както при всяко устройство, отоплението с вода с естествена циркулация има своите предимства, но и недостатъци. Защо системата е добра?
- Лесен монтаж и поддръжка, лесно стартиране на системата. Цялата инсталация може да се извърши сам.
- Няма нужда да купувате скъпо оборудване.
- Системата работи стабилно. Топлоносителят дава най-голяма топлинна мощност и поддържа необходимата температура в помещението.
- Няма зависимост от електричество. Устройството ще продължи да работи, ако токът бъде прекъснат.
- Ако къщата е добре изолирана, тогава с такава система можете да спестите много.
- Няма помпа, която да вдига много шум.
- Ако поддръжката се извършва навреме, тогава отоплителното устройство може да работи над 35 години.
Недостатъци на системата:
- Въпреки факта, че отоплителната система изисква малко материали, разходите ще станат много по-високи, когато локалното съпротивление на тръбопровода намалее. Тъй като ще трябва да инсталирате по-големи тръби.
- Къщата се затопля много по-бавно.
- Ако тръбите преминават през неотопляеми помещения, тогава тези зони трябва да бъдат изолирани. В противен случай съществува риск течността да замръзне.
- Такава отоплителна система е подходяща само за частни къщи с площ не повече от 100 кв. м., тъй като работи в радиус до 30 метра. Това се дължи на факта, че системата има малка кръгла глава.
- Основното условие е таванско помещение в къщата. Там е инсталиран разширителният резервоар.
Отворете
Характеризира се с факта, че охлаждащата течност е в контакт с околната среда в разширителен резервоар от отворен тип. Принципът на работа на системата като цяло не се променя: подготвената охлаждаща течност, поради разликата в плътността на горещия и студения слой, навлиза в тръбопровода с наклони.
Те не се използват за тези с принудителна циркулация, тъй като самият резервоар създава налягането, необходимо за циркулацията на охлаждащата течност в системата.
Основното предимство е липсата на циркулационна помпа в такива схеми, което намалява консумацията на енергия.
Схема на отворена двутръбна система
Видове естествени циркулационни системи
Преди да създадете схема за отопление на частна къща, първо изчислете количеството топлина, необходимо за помещенията. Изчислението включва данни за котела, разположение и диаметър на тръбите, както и нивото на топлоизолация на външните стени. Дори най-малките грешки в изчисленията могат да повлияят на качеството на отоплението на дома. Ето защо е по-добре, ако всички изчисления се извършват от специалисти. Отоплителните системи са няколко вида:
- Отворен и затворен тип (различават се по разширителни резервоари).
- Еднотръбен и двутръбен тип (отоплителните радиатори са свързани по различни начини).
Отворена система
Отвореното устройство включва резервоар (отворен резервоар), който е оборудван с тръба (аварийно преливане). Тръбата е свързана към канализационната система или изведена на улицата. Резервоарът е инсталиран под тавана, понякога на тавана. Резервоар от отворен тип може да бъде направен от всякакъв размер със собствените си ръце, което е основното му предимство. Има достъпна цена... Недостатъци на устройството:
- Постоянно трябва да добавяте вода към резервоар от отворен тип, тъй като тя бързо се изпарява. За да не добавяте постоянно вода ръчно, към резервоара може да се докара водопроводна тръба.
- Често на металните елементи на веригата се образува корозия. Поради факта, че кислородът постоянно тече в отворения резервоар.
- Въздухът навлиза в тръбопровода. Като фиксирате радиаторите под лек наклон и инсталирате автоматични вентилационни отвори, можете да се отървете от проблема.
Затворена система
Естествена циркулационна система охлаждащата течност от затворен тип е подходяща както за едноетажни, така и за двуетажни къщи. В отоплителния кръг е монтиран мембранен резервоар. Благодарение на резервоара металните части на устройството са по-малко податливи на корозия. Затвореното устройство работи по следния начин:
- Затвореният гъвкав мембранен резервоар е мембранен разширителен резервоар. Мембраната създава две секции в резервоара. Първият раздел е за охлаждащата течност, а другият съдържа въздух или азот. По време на разширяването на охлаждащата течност излишната вода от отоплителния кръг отива в резервоара.
- Мембраната започва да се разтяга поради гореща вода, а газта във втората част започва да се свива.
- Когато водата се охлади, газът отново се увеличава и изтласква охлаждащата течност обратно в системата. По този начин има непрекъснато запълване на водната верига с охлаждащата течност.
Ако избирате между отворена система и затворена, е по-евтино да закупите или създадете отворен резервоар със собствените си ръце. Мембранният резервоар струва няколко пъти повече, така че се използва рядко.
Еднотръбна система
За едноетажни къщи с малка площ е подходящо еднотръбно отопление. В двуетажна къща този тип отопление ще бъде неефективно. Предимствата на системата са евтин монтаж, опростен дизайн, тръбите не се монтират под тавана, което означава, че цялостният интериор на помещението няма да се влоши. Еднотръбният тип отопление работи съгласно следния принцип:
- Течността се издига по вертикалния участък на тръбата.
- След това охлаждащата течност се премества в хоризонтална тръба. Тази тръба свързва отоплителните радиатори.
- Охладената течност се връща обратно към котела от външния радиатор.
Тази система има своите недостатъци. Колкото по-далеч е захранващият щранг, толкова по-ниска е температурата на радиаторите. Байпасите ще помогнат за увеличаване на производителността. За да се установи равномерно отопление на къщата, джъмперите се поставят на местата, където са свързани радиатори. Дори след извършване на точни изчисления, еднотръбната система ще бъде неефективна, ако едноетажната къща има повече от три стаи. Проблемът може да бъде решен чрез надстройка на системата с кръгла помпа.
Схема на двутръбно отопление на вода за частна къща с естествена циркулация
Двутръбният тип отопление е подходящ за отопление на двуетажна къща. Ако сравним еднотръбна и двутръбна система, тогава във втората - течността се подава към всички радиатори гореща. Двутръбната верига има специален дизайн, състоящ се от две тръби. Едната за доставка, другата за връщане. Към всяко отоплително устройство е свързана захранваща тръба. Връзката се осъществява чрез отделен кран за вход. И връщащата тръба е свързана отделно. Предимствата на отоплителната система с горно и долно окабеляване са, че нейната инсталация е много проста и работните характеристики са ефективни. Със система като тази:
- Възможно е да не се добавят допълнителни секции към радиатора, за да се подобри отоплението.
- За разлика от еднотръбната верига, тръбите с по-малък диаметър се използват за полагане на тръбопровода в тази система.
- Лесна настройка на системата.
- Топлината се разпределя равномерно.
В момента е възможно да създадете със собствените си ръце двутръбен тип отопление с естествена циркулация... За неговото производство се използват стоманени или полимерни тръби..
Схема за изчисляване на отоплителна система с естествена циркулация
Най-трудното нещо при проектирането на отоплителна система е правилното изчисление. Колко добре ще се справи дадено устройство, зависи от дължината и ъгъла на тръбите, както и от броя на завъртанията върху него. Трябва да знаете това, защото във веригата няма налягане. Какво трябва да имате предвид при съставяне на диаграма и изчисление:
- Какъв е диаметърът на тръбите и материалът, от който са направени.
- Ъгъл на наклон на тръбите.
- Видове охлаждащи течности.
- Методи за подаване на охлаждаща течност.
Единична тръба
За частни сгради широко се използва еднотръбна отоплителна система с принудителна циркулация. Съвременните технически решения направиха възможно комбинирането на всички предимства на традиционния модел с възможността за контрол и настройка на работните параметри.
Ползи
- Висока надеждност, дълъг експлоатационен живот.
- Рентабилност, без допълнителни разходи за електроенергия.
- Висока хидравлична стабилност.
- Възможността за самостоятелно добавяне на секции от радиатори, без да се отразява негативно на цялата система (дисбаланси).
- Възможност за скрито полагане на тръби.
- Икономии на разходи до 40% в сравнение с двутръбните схеми.
Схема
За многоетажни сгради схемата изглежда така: вертикална тръба от едната страна преминава към горната точка на радиатора, а от дъното излиза по същия начин. Дизайнът съдържа байпас - вертикална тръба, свързана от двата края с хоризонталните участъци на линията.
Еднотръбна схема на системата
Принцип на действие
Охлаждащата течност се вкарва в системата. Най-високите температури се наблюдават в началото на тръбопровода, най-високите топлинни загуби се наблюдават в най-отдалечения участък от мрежата, докато 80% от ефективната циркулация се отчита от байпаси, а не от радиатори.
В по-старите жилищни сгради не се извършва контрол на температурата. Нерационалното потребление на електроенергия се компенсира от ниската му цена.
Принципът на действие на еднотръбна система
Автоматизация на дома
Съвременните еднотръбни системи предвиждат инсталирането на термостатични клапани на радиаторните възли. Диаметрите на отворите на канала за течност и клапана са конструктивно направени възможно най-големи, за да осигурят свободно изтичане на течността (дори в случаите на замърсяване на охлаждащата течност).
Тип термостат
Контролът на температурата на радиаторите се извършва в три варианта:
- с трипътен клапан;
- с прав проходен клапан;
- термостатичен.
При намаляване (добавяне) на радиаторни секции и премахване на термостата, системата няма да бъде дисбалансирана.
Вентилът автоматично се затваря, когато стайната температура се повиши над зададената. В този случай охлаждащата течност ще циркулира само през байпасите. Общата консумация на вода не се променя.
Инсталиране на термостат върху радиатор
Икономически ефект
При наличие на термостати и прегряване на всекидневните, общата циркулация не намалява, само предпазните клапани са затворени. Охлаждащата течност не циркулира, но има увеличение на загубите в тръбите, поради повишаване на температурата в обратния цикъл. В многоетажни сгради, в които са изградени топлинни точки, топлообменникът за БГВ се захранва от връщащите тръби на системата.
Важно! За безопасна и ефективна работа на еднотръбна система със скрито полагане е необходимо да се фиксира слой от топло и хидроизолация зад тръбите.
Кой е най-добрият материал за тръби?
Методът за инсталиране на веригата, защита срещу корозия и хидравлично съпротивление, всички тези показатели ще зависят от материала, от който е направен тръбопроводът. За отоплителната система можете да използвате полипропилен, стоманени, металопластикови и медни тръби.
- Полипропиленов материал. Полипропиленовите тръби издържат добре на високи температури, имат дълъг експлоатационен живот (над 25 години) и са гладки отвътре. Инсталирането изисква специални инструменти и е скъпо.
- Стомана. Въпреки факта, че такива тръби са доста издръжливи и имат достъпна цена, те са склонни към корозия и обрастване. Освен това инсталацията изисква заваряване или множество фитинги.
- Металопластика. Леките тръби имат идеално гладка вътрешна повърхност. В резултат на това те са без корозия и отлагания. Но след монтажа ще трябва постоянно да дърпате фитингите с резба, което е голям недостатък. Техният експлоатационен живот е около 15 години, а за тръбите това е много кратко. Те имат висока цена.
- Медни тръби. Медните тръби имат красив външен вид и експлоатационен живот над 100 години. За запояване се използва запояване, много скъпо на цена.
За да се определи какъв диаметър на тръбата подходящ за затопляне на дома ви, трябва да знаете, че:
- Диаметърът на тръбата се избира според материала, от който са направени тръбите и от направените изчисления на топлотехниката.
- Изчислете количеството топлина, необходимо за помещението, и добавете 20% към резултата.
- Използвайки стойностите, посочени в таблиците SNiP, се изчислява напречното сечение на тръбопровода. За изчислението се вземат показания на топлинния капацитет и размера на тръбата (вътрешен участък).
Ако след всяко разклоняване инсталирате захранващата тръба с 1 размер по-малка от предишната, тогава циркулацията на топлообменника ще стане няколко пъти по-интензивна. Връщащата тръба е монтирана с удължение. Това изчислява минималния диаметър на две тръби. Придържайки се към получените стойности, за всяка тръбна секция се установява собствен размер.
Методи за подаване на охлаждаща течност
Отоплителната среда може да циркулира от котела към отоплителното устройство по два начина. През долния или горния пълнеж.
- Долен пълнеж. Този метод на пълнене се използва само за еднотръбни системи. Тръбопроводът е положен на нивото на пода, докато вертикалните тръби могат да бъдат пропуснати. Долното пълнене е неефективно без кръгла помпа.
- Горен пълнеж. Те се използват както за еднотръбни, така и за двутръбни системи. Поради факта, че разпределителната тръба е монтирана под тавана, горещата охлаждаща течност се подава активно към всеки радиатор. Освен това, охлаждайки се, водата отива във връщаща тръба, монтирана по пода.
Двутръбна
Тази схема е подходяща за отопление на големи едноетажни и двуетажни къщи. Принципът се крие в инсталирането на две отделни вериги - подаване и връщане на охлаждащата течност.
Ползи:
- Висококачествено отопление на помещенията.
- Еднородност на отоплението: в първия и последния радиатори температурата на охлаждащата течност е почти еднаква. Зависи само от площта на къщата, броя на радиаторните секции и дължината на магистралата.
Недостатъци:
- Голям разход на тръби за изграждането на два отделни тръбопровода към котела.
Схема на двутръбна отоплителна система
