Kako funkcionira sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom
Glavni zadatak sustava grijanja vode - ovo služi za postizanje cirkulacije rashladne tekućine kroz cijevi. Da bi se kuća zagrijala, vruća voda iz kotla mora teći u cijevi i radijatore. Sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom radi na principu gravitacije. Tekućina se gravitacijski kreće kroz cijevi bez upotrebe pumpe. Gustoća i težina tekućine postaju sve manje zagrijavanjem, a nakon hlađenja vraća se u prvobitno stanje.
U takvom uređaju praktički nema pritiska. Prema izračunima, može se vidjeti da pri tlaku od 10-metarskog vodenog stupca postoji tlak od 1 atmosfere. Ispada to u uređaju za grijanje jednokatne kuće tlak će biti od 0,5 do 0,7 atm., a u dvokatnici - ne više od 1 atm.
Prednosti i nedostaci prirodnog cirkulacijskog grijanja
Kao i svaki uređaj, grijanje vode s prirodnom cirkulacijom ima svojih prednosti, ali i nedostataka. Zašto je sustav dobar?
- Jednostavna instalacija i održavanje, lako pokretanje sustava. Sve instalacije možete obaviti sami.
- Nije potrebno kupovati skupu opremu.
- Sustav radi stabilno. Nosač topline daje najveći izlaz topline i održava potrebnu temperaturu u sobi.
- Nema ovisnosti o električnoj energiji. Uređaj će nastaviti raditi ako se isključi struja.
- Ako je kuća dobro izolirana, tada takvim sustavom možete puno uštedjeti.
- Nema pumpe koja stvara veliku buku.
- Ako se održavanje vrši na vrijeme, uređaj za grijanje može raditi više od 35 godina.
Protiv sustava:
- Unatoč činjenici da sustav grijanja zahtijeva malo materijala, troškovi će postati puno veći kada se smanji lokalni otpor cjevovoda. Budući da ćete morati instalirati veće cijevi.
- Kuća se zagrijava puno sporije.
- Ako cijevi prolaze kroz neogrevane prostorije, tada bi ta područja trebala biti izolirana. U suprotnom postoji rizik da se tekućina smrzne.
- Takav sustav grijanja pogodan je samo za privatne kuće čija površina nije veća od 100 kvadratnih metara. m., budući da djeluje u radijusu do 30 metara. To je zbog činjenice da sustav ima malu kružnu glavu.
- Glavni uvjet je potkrovlje u kući. Tamo je instaliran ekspanzijski spremnik.
Otvorena
Karakterizira ga činjenica da je rashladna tekućina u kontaktu s okolinom u ekspanzijskom spremniku otvorenog tipa. Načelo rada sustava u cjelini se ne mijenja: pripremljena rashladna tekućina, zbog razlike u gustoći toplog i hladnog sloja, ulazi u cjevovod s kosinama.
Ne koriste se za one s prisilnom cirkulacijom, jer sam spremnik stvara pritisak potreban za cirkulaciju rashladne tekućine u sustavu.
Glavna prednost je odsutnost cirkulacijske crpke u takvim shemama, što smanjuje potrošnju energije.
Shema otvorenog dvocijevnog sustava
Vrste prirodnih cirkulacijskih sustava
Prije stvaranja kruga za grijanje privatne kuće, prvo izračunajte količinu topline potrebne za prostorije. Izračun uključuje podatke o kotlu, postavljanje i promjer cijevi, kao i razina toplinske izolacije vanjskih zidova. Čak i najmanje pogreške u izračunima mogu utjecati na kvalitetu grijanja kuće. Stoga je bolje ako sve izračune provode stručnjaci. Sustavi grijanja su nekoliko vrsta:
- Otvoreni i zatvoreni tip (razlikuju se po ekspanzijskim spremnicima).
- Jednocijevni i dvocijevni tip (radijatori za grijanje povezani su na različite načine).
Otvoreni sustav
Otvoreni uređaj uključuje spremnik (otvoreni spremnik), koji je opremljen cijevi (preljev u nuždi). Cijev je spojena na kanalizacijski sustav ili je izvedena na ulicu. Spremnik je instaliran ispod stropa, ponekad u potkrovlju. Spremnik otvorenog tipa može se izraditi bilo koje veličine vlastitim rukama, što je njegova glavna prednost. Ima pristupačnu cijenu... Mane uređaja:
- Stalno morate dodavati vodu u spremnik otvorenog tipa, jer ona brzo isparava. Da se voda ne bi stalno dodavala ručno, u spremnik se može dovesti cijev za vodu.
- Često se na metalnim elementima kruga stvara korozija. Zbog činjenice da kisik neprestano teče u otvoreni spremnik.
- Zrak ulazi u cjevovod. Fiksiranjem radijatora pod blagim nagibom i instaliranjem automatskih ventilacijskih otvora možete se riješiti problema.
Zatvoreni sustav
Sustav prirodne cirkulacije rashladna tekućina zatvorenog tipa dobro je pogodna i za jednokatne i za dvokatne kuće. U krugu grijanja ugrađen je membranski spremnik. Zahvaljujući spremniku, metalni dijelovi uređaja manje su podložni koroziji. Zatvoreni uređaj radi na sljedeći način:
- Zatvoreni fleksibilni membranski spremnik je membranski ekspanzijski spremnik. Membrana stvara dva dijela u spremniku. Prvi dio odnosi se na rashladnu tekućinu, drugi sadrži zrak ili dušik. Tijekom širenja rashladne tekućine, višak vode iz kruga grijanja odlazi u spremnik.
- Membrana se počinje rastezati zbog vruće vode, a plin u drugom dijelu počinje se smanjivati.
- Kad se voda ohladi, plin se opet povećava i potiskuje rashladnu tekućinu natrag u sustav. Dakle, kontinuirano se puni vodeni krug rashladnom tekućinom.
Ako odaberete između otvorenog sustava i zatvorenog, jeftinije je kupiti ili stvoriti otvoreni spremnik vlastitim rukama. Membranski spremnik košta nekoliko puta više, pa se rijetko koristi.
Jednocijevni sustav
Za jednokatne kuće s malom površinom prikladno je jednocijevno grijanje. U dvokatnici će ova vrsta grijanja biti neučinkovita. Prednosti sustava su jeftina ugradnja, jednostavan dizajn, cijevi se ne postavljaju ispod stropa, što znači da se cjelokupni interijer prostorije neće pogoršati. Jednocijevna vrsta grijanja radi prema slijedećem principu:
- Tekućina se podiže duž okomitog dijela cijevi.
- Tada se rashladna tekućina pomiče u vodoravnu cijev. Ova cijev spaja radijatore grijanja.
- Ohlađena tekućina vraća se natrag u kotao iz vanjskog radijatora.
Ovaj sustav ima svojih nedostataka. Što je daljnji usponski vod niži, temperatura hladnjaka je niža. Obilaznice će pomoći u povećanju produktivnosti. Da bi se uspostavilo jednoliko zagrijavanje kuće, skakači se postavljaju na mjesta gdje su spojeni radijatori. Čak i nakon točnih izračuna, sustav s jednom cijevi bit će neučinkovit ako jednokatnica ima više od tri sobe. Problem se može riješiti nadogradnjom sustava kružnom pumpom.
Shema dvocijevnog grijanja vode za privatnu kuću s prirodnom cirkulacijom
Dvocijevni tip grijanja pogodan je za grijanje dvokatnice. Ako usporedimo jednocijevni i dvocijevni sustav, tada se u drugom - tekućina opskrbljuje svim radijatorima vrućim. Dvocijevni krug ima poseban dizajn koji se sastoji od dvije cijevi. Jedan za opskrbu, drugi za povrat. Na svaki uređaj za grijanje spojena je dovodna cijev. Veza se uspostavlja zasebnim ulaznim slavinom. I povratna cijev je spojena odvojeno. Prednosti sustava grijanja s gornjim i donjim ožičenjem su u tome što je njegova ugradnja vrlo jednostavna, a radne karakteristike su učinkovite. S ovakvim sustavom:
- Moguće je ne dodavati dodatne odjeljke radijatoru radi poboljšanja grijanja.
- Za razliku od jednocijevnog kruga, za polaganje cjevovoda u ovaj sustav koriste se cijevi manjeg promjera.
- Jednostavno podešavanje sustava.
- Toplina se ravnomjerno raspoređuje.
Trenutno je vlastitim rukama moguće stvoriti dvocijevnu vrstu grijanja s prirodnom cirkulacijom... Za njegovu proizvodnju koriste se čelične ili polimerne cijevi..
Shema za proračun sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom
Najteža stvar u dizajniranju sustava grijanja je točan izračun. Koliko će uređaj raditi, ovisi o duljini i kutu cijevi, kao i o broju zavoja na njemu. To morate znati jer u krugu nema pritiska. Što trebate uzeti u obzir prilikom sastavljanja dijagrama i izračuna:
- Koji je promjer cijevi i materijal od kojeg su izrađene.
- Kut nagiba cijevi.
- Vrste rashladnih tekućina.
- Načini opskrbe rashladnom tekućinom.
Jednostruka cijev
Za privatne zgrade široko se koristi jednocijevni sustav grijanja s prisilnom cirkulacijom. Suvremena tehnička rješenja omogućila su kombiniranje svih prednosti tradicionalnog modela sa sposobnošću upravljanja i podešavanja radnih parametara.
Prednosti
- Visoka pouzdanost, dug radni vijek.
- Isplativost, bez dodatnih troškova električne energije.
- Visoka hidraulička stabilnost.
- Sposobnost samostalnog dodavanja dijelova radijatora bez negativnog utjecaja na cijeli sustav (neravnoteže).
- Mogućnost skrivenog polaganja cijevi.
- Ušteda troškova do 40% u usporedbi s dvocijevnim shemama.
Shema
Za višespratne zgrade shema izgleda ovako: vertikalna cijev s jedne strane ide do gornje točke radijatora, a od dna izlazi na isti način. Dizajn uključuje obilaznicu - okomitu cijev povezanu s oba kraja s vodoravnim dijelovima linije.
Dijagram jednocijevnog sustava
Načelo rada
Rashladna tekućina je prisiljena u sustav. Najviše temperature opažaju se na početku cjevovoda, najveći gubici topline opažaju se na najudaljenijem dijelu mreže, dok 80% efektivne cirkulacije čine obilaznice, a ne radijatori.
U starijim stambenim zgradama kontrola temperature nije provedena. Neracionalna potrošnja električne energije kompenzirala se niskom cijenom.
Načelo rada jednocijevnog sustava
Kućna automatizacija
Suvremeni jednocijevni sustavi omogućuju ugradnju termostatskih ventila na sklopove radijatora. Promjer otvora prolaza za tekućinu i ventila konstrukcijski je što veći kako bi se osigurao slobodan odljev tekućine (čak iu slučajevima onečišćenja rashladne tekućine).
Tip termostata
Regulacija temperature radijatora provodi se u tri mogućnosti:
- s trosmjernim ventilom;
- s ravnim prolaznim ventilom;
- termostatski.
Pri smanjenju (dodavanju) dijelova hladnjaka i uklanjanju termostata, sustav neće biti neuravnotežen.
Ventil se automatski zatvara kada sobna temperatura poraste iznad zadate. U tom će slučaju rashladna tekućina cirkulirati samo kroz zaobilaznice. Ukupna potrošnja vode se ne mijenja.
Instaliranje termostata na radijator
Ekonomski učinak
U prisutnosti termostata i pregrijavanja dnevnih soba, opća cirkulacija se ne smanjuje, samo su sigurnosni ventili zatvoreni. Rashladna tekućina ne cirkulira, ali dolazi do povećanja gubitaka u cijevima, zbog povećanja temperature u obrnutom ciklusu. U višespratnim zgradama, u kojima su izgrađene toplinske točke, izmjenjivač topline PTV-a napaja se iz povratnih cijevi sustava.
Važno! Za siguran i učinkovit rad jednocijevnog sustava sa skrivenim polaganjem potrebno je pričvrstiti sloj topline i hidroizolacije iza cijevi.
Koji je najbolji materijal za cijevi?
Način ugradnje kruga, zaštita od korozije i hidraulički otpor, svi ovi pokazatelji ovisit će o materijalu od kojeg je cjevovod izrađen. Za sustav grijanja možete koristiti polipropilen, čelične, metal-plastične i bakrene cijevi.
- Polipropilenski materijal. Polipropilenske cijevi dobro podnose visoke temperature, imaju dugi vijek trajanja (preko 25 godina) i glatke su iznutra. Instalacija zahtijeva posebne alate i skupa je.
- Željezo. Unatoč činjenici da su takve cijevi prilično izdržljive i imaju pristupačnu cijenu, sklone su koroziji i prerastanju. Osim toga, instalacija zahtijeva zavarivanje ili više armatura.
- Metal-plastika. Lagane cijevi imaju savršeno glatku unutarnju površinu. Kao rezultat, oni su bez korozije i naslaga. Ali nakon instalacije morat ćete neprestano povlačiti navojne armature, što je veliki nedostatak. Životni vijek im je oko 15 godina, a za cijevi je to vrlo kratko. Imaju visoku cijenu.
- Bakrene cijevi. Bakrene cijevi imaju lijep izgled i vijek trajanja preko 100 godina. Za ugradnju se koristi lemljenje, vrlo skupo po cijeni.
Da bi se utvrdio koji promjer cijevi pogodno za zagrijavanje doma, morate znati da:
- Promjer cijevi odabire se prema materijalu od kojeg su izrađene cijevi i prema izrađenim proračunima toplinske tehnike.
- Izračunajte potrebnu količinu topline za sobu i dodajte 20% na rezultat.
- Koristeći vrijednosti naznačene u tablicama SNiP, izračunava se presjek cjevovoda. Za proračun se uzimaju očitanja toplinskog kapaciteta i veličine cijevi (unutarnji presjek).
Ako nakon svakog grananja ugradite dovodnu cijev za 1 veličinu manju od prethodne, tada će cirkulacija izmjenjivača topline postati nekoliko puta intenzivnija. Povratna cijev je montirana s nastavkom. Ovim se izračunava najmanji promjer dviju cijevi. Pridržavajući se dobivenih vrijednosti, za svaki odjeljak cijevi utvrđuje se vlastita veličina.
Načini opskrbe rashladnom tekućinom
Grijaći medij može cirkulirati od kotla do uređaja za grijanje na dva načina. Kroz donji ili gornji fil.
- Dno punjenje. Ova metoda punjenja koristi se samo za jednocijevne sustave. Cjevovod je položen u razini poda, dok se vertikalne cijevi mogu izostaviti. Donje punjenje je neučinkovito bez kružne pumpe.
- Gornji nadjev. Koriste se i za jednocijevne i za dvocijevne sustave. Zbog činjenice da je razvodna cijev instalirana ispod stropa, vruća rashladna tekućina aktivno se dovodi u svaki radijator. Dalje, hladeći se, voda odlazi u povratnu cijev postavljenu duž poda.
Dvocijevna
Ova je shema prikladna za grijanje velikih jednokatnih i dvokatnih kuća. Princip leži u ugradnji dva odvojena kruga - dovod i povratak rashladne tekućine.
Prednosti:
- Kvalitetno grijanje prostorija.
- Ujednačenost grijanja: u prvom i posljednjem radijatoru temperatura rashladne tekućine gotovo je ista. Ovisi samo o površini kuće, broju dijelova radijatora i duljini autoceste.
Mane:
- Velika potrošnja cijevi za izgradnju dva odvojena cjevovoda do kotla.
Dijagram dvocijevnog sustava grijanja