Cum funcționează sistemul de încălzire cu circulație naturală
Sarcina principală a sistemului de încălzire a apei - aceasta este pentru a face lichidul de răcire să circule prin conducte. Pentru ca casa să se încălzească, apa fierbinte din cazan trebuie să curgă în țevi și radiatoare. Sistemul de încălzire cu circulație naturală funcționează pe principiul gravitației. Lichidul se deplasează prin conducte gravitațional fără a utiliza o pompă. Densitatea și greutatea lichidului devin mai mici la încălzire, iar după răcire revine la starea inițială.
Într-un astfel de dispozitiv, practic nu există presiune. Conform calculelor, puteți vedea că, cu o presiune a unei coloane de apă de 10 metri, există o presiune de 1 atmosferă. Se pare că în dispozitivul de încălzire al unei case cu un etaj presiunea va fi de la 0,5 la 0,7 atm., iar într-o casă cu două etaje - nu mai mult de 1 atm.
Avantajele și dezavantajele încălzirii cu circulație naturală
Ca la orice dispozitiv, încălzirea apei cu circulație naturală are avantajele sale, dar și dezavantaje. De ce este bun sistemul?
- Instalare și întreținere simple, pornire ușoară a sistemului. Toată instalarea se poate face de unul singur.
- Nu este nevoie să cumpărați echipamente scumpe.
- Sistemul funcționează stabil. Suportul de căldură oferă cea mai mare putere de căldură și menține temperatura necesară în cameră.
- Fără dependență de electricitate. Dispozitivul va continua să funcționeze dacă este întreruptă curentul.
- Dacă casa este bine izolată, atunci cu un astfel de sistem puteți economisi mult.
- Nici o pompă care face mult zgomot.
- Dacă întreținerea se efectuează la timp, atunci dispozitivul de încălzire poate funcționa timp de peste 35 de ani.
Contra sistemelor:
- În ciuda faptului că sistemul de încălzire necesită puține materiale, costurile vor deveni mult mai mari atunci când rezistența locală a conductei scade. Pentru că va trebui să instalați țevi mai mari.
- Casa se încălzește mult mai încet.
- Dacă conductele trec prin încăperi neîncălzite, atunci aceste zone ar trebui izolate. În caz contrar, există riscul ca lichidul să înghețe.
- Un astfel de sistem de încălzire este potrivit numai pentru casele private cu o suprafață de cel mult 100 mp. m., deoarece funcționează pe o rază de până la 30 de metri. Acest lucru se datorează faptului că sistemul are un cap circular mic.
- Condiția principală este o mansardă în casă. Acolo este instalat rezervorul de expansiune.
Deschis
Se caracterizează prin faptul că lichidul de răcire este în contact cu mediul într-un rezervor de expansiune de tip deschis. Principiul de funcționare a sistemului în ansamblu nu se modifică: lichidul de răcire pregătit, datorită diferenței de densitate a straturilor calde și reci, intră în conductă cu pante.
Nu sunt folosite pentru cei cu circulație forțată, deoarece rezervorul în sine creează presiunea necesară circulației lichidului de răcire în sistem.
Principalul avantaj este absența unei pompe de circulație în astfel de scheme, ceea ce reduce consumul de energie.
Schema unui sistem deschis cu două conducte
Tipuri de sisteme de circulație naturală
Înainte de a crea un circuit pentru încălzirea unei case private, calculați mai întâi cantitatea de căldură necesară pentru spații. Calculul include date despre cazan, amplasarea și diametrul țevilor, precum și nivelul de izolare termică a pereților exteriori. Chiar și cele mai mici erori în calcule pot afecta calitatea încălzirii locuinței. Prin urmare, este mai bine dacă toate calculele sunt efectuate de specialiști. Sistemele de încălzire sunt de mai multe tipuri:
- Tip deschis și închis (diferă în funcție de rezervoarele de expansiune).
- Tipul cu o țeavă și cu două țevi (radiatoarele de încălzire sunt conectate în moduri diferite).
Sistem deschis
Dispozitivul deschis include un rezervor (rezervor deschis), care este echipat cu o conductă (preaplin de urgență). Conducta este conectată la sistemul de canalizare sau scoasă în stradă. Rezervorul este instalat sub tavan, uneori în pod. Un rezervor de tip deschis poate fi făcut de orice dimensiune cu propriile mâini, acesta fiind principalul său avantaj. Are un preț accesibil... Dezavantaje ale dispozitivului:
- În mod constant trebuie să adăugați apă într-un rezervor de tip deschis, deoarece se evaporă rapid. Pentru a nu adăuga în mod constant apă manual, o conductă de apă poate fi adusă în rezervor.
- Adesea, se formează coroziune pe elementele metalice ale circuitului. Datorită faptului că oxigenul curge constant în rezervorul deschis.
- Aerul intră în conductă. Fixând radiatoarele la o ușoară pantă și instalând orificii de aerisire automate, puteți scăpa de problemă.
Sistem închis
Sistemul natural de circulație un agent de răcire de tip închis este potrivit atât pentru casele cu un etaj, cât și pentru cele cu două etaje. Un rezervor cu membrană este instalat în circuitul de încălzire. Datorită rezervorului, părțile metalice ale dispozitivului sunt mai puțin susceptibile la coroziune. Un dispozitiv închis funcționează după cum urmează:
- Rezervorul închis cu membrană flexibilă este un rezervor de expansiune cu membrană. Membrana creează două secțiuni în rezervor. Prima secțiune este pentru agentul de răcire, cealaltă conține aer sau azot. În timpul expansiunii lichidului de răcire, excesul de apă din circuitul de încălzire intră în rezervor.
- Membrana începe să se întindă din cauza apei calde, iar gazul din a doua parte începe să se micșoreze.
- Când apa se răcește, gazul crește din nou și împinge lichidul de răcire înapoi în sistem. Astfel, există o umplere continuă a circuitului de apă cu lichidul de răcire.
Dacă alegeți între un sistem deschis și unul închis, este mai ieftin să cumpărați sau să creați un rezervor deschis cu propriile mâini. Rezervorul cu membrană costă de câteva ori mai mult, deci este rar folosit.
Un sistem de țevi
Pentru casele cu un etaj cu o suprafață mică, este adecvată încălzirea cu o conductă. Într-o casă cu două etaje, acest tip de încălzire va fi ineficient. Avantajele sistemului sunt instalarea ieftină, designul simplu, conductele nu sunt instalate sub tavan, ceea ce înseamnă că interiorul general al camerei nu se va deteriora. Tipul de încălzire cu o singură conductă funcționează conform următorului principiu:
- Lichidul crește de-a lungul secțiunii verticale a conductei.
- Apoi lichidul de răcire se deplasează într-o conductă orizontală. Această conductă conectează radiatoarele de încălzire.
- Lichidul răcit revine la cazan din radiatorul exterior.
Acest sistem are dezavantajele sale. Cu cât creșterea este mai mare, cu atât temperatura radiatoarelor este mai scăzută. Ocolirile vor contribui la creșterea productivității. Pentru a stabili o încălzire uniformă a casei, jumperii sunt așezați în locurile în care sunt conectate calorifere. Chiar și după efectuarea unor calcule exacte, tipul de sistem cu o singură conductă va fi ineficient dacă casa cu un etaj are mai mult de trei camere. Problema poate fi rezolvată prin modernizarea sistemului cu o pompă circulară.
Schema de încălzire a apei cu două conducte pentru o casă privată cu circulație naturală
Tipul de încălzire cu două conducte este potrivit pentru încălzirea unei case cu două etaje. Dacă comparăm un sistem cu o țeavă și două țevi, atunci în al doilea - lichidul este furnizat tuturor radiatoarelor fierbinți. Circuitul cu două conducte are un design special format din două conducte. Unul pentru aprovizionare, celălalt pentru returnare. O conductă de alimentare este conectată la fiecare dispozitiv de încălzire. Conexiunea se face printr-un robinet de intrare separat. Iar conducta de retur este conectată separat. Avantajele unui sistem de încălzire cu cabluri superioare și inferioare constau în faptul că instalarea sa este foarte simplă, iar caracteristicile de funcționare sunt eficiente. Cu un sistem ca acesta:
- Este posibil să nu adăugați secțiuni suplimentare la radiator pentru a îmbunătăți încălzirea.
- Spre deosebire de un circuit cu o singură țeavă, țevile de diametru mai mic sunt utilizate pentru așezarea conductei în acest sistem.
- Reglare ușoară a sistemului.
- Căldura este distribuită uniform.
În prezent, este posibil să creați cu propriile mâini un tip de încălzire cu două țevi cu circulație naturală... Pentru fabricarea sa se utilizează țevi din oțel sau polimer..
Schema de calcul a unui sistem de încălzire cu circulație naturală
Cel mai dificil lucru în proiectarea unui sistem de încălzire este calculul corect. Cât de bine va funcționa un dispozitiv depinde de lungimea și unghiul țevilor, precum și de numărul de rotații pe acesta. Trebuie să știți acest lucru, deoarece nu există presiune în circuit. Ce trebuie să luați în considerare atunci când întocmiți o diagramă și calculați:
- Care este diametrul țevilor și materialul din care sunt fabricate.
- Unghiul de înclinare a țevilor.
- Tipuri de lichide de răcire.
- Metode de alimentare cu lichid de răcire.
O singură conductă
Pentru clădirile private, este utilizat pe scară largă un sistem de încălzire cu o singură conductă cu circulație forțată. Soluțiile tehnice moderne au făcut posibilă combinarea tuturor avantajelor modelului tradițional cu capacitatea de a controla și regla parametrii de funcționare.
Beneficii
- Fiabilitate ridicată, durată lungă de viață.
- Rentabilitate, fără costuri suplimentare de energie electrică.
- Stabilitate hidraulică ridicată.
- Capacitatea de a adăuga în mod independent secțiuni de radiatoare fără a afecta negativ întregul sistem (dezechilibre).
- Posibilitatea de așezare a țevilor ascunse.
- Economii de costuri de până la 40% comparativ cu schemele cu două conducte.
Sistem
Pentru clădirile cu mai multe etaje, schema arată astfel: o țeavă verticală dintr-o parte merge în punctul superior al radiatorului, iar din partea inferioară iese în același mod. Proiectarea conține un bypass - o conductă verticală conectată de ambele capete la secțiunile orizontale ale liniei.
Diagrama sistemului cu o singură conductă
Principiul de funcționare
Lichidul de răcire este forțat să intre în sistem. Cele mai ridicate temperaturi sunt observate la începutul conductei, cele mai mari pierderi de căldură se observă în cea mai îndepărtată secțiune a rețelei, în timp ce 80% din circulația efectivă este reprezentată de ocoliri, mai degrabă decât de radiatoare.
În clădirile de apartamente mai vechi, controlul temperaturii nu a fost efectuat. Consumul irațional de energie electrică a fost compensat de costul său redus.
Principiul de funcționare al unui sistem cu o singură țeavă
Domotică
Sistemele moderne cu o singură țeavă asigură instalarea supapelor termostatice pe ansamblurile radiatoarelor. Diametrele deschiderilor pasajului de fluid și ale supapei sunt făcute structural cât mai mari posibil pentru a asigura o ieșire liberă a fluidului (chiar și în caz de contaminare a lichidului de răcire).
Tip termostat
Controlul temperaturii radiatoarelor se realizează în trei opțiuni:
- cu o supapă cu trei căi;
- cu o supapă directă;
- termostatice.
La reducerea (adăugarea) secțiunilor radiatorului și scoaterea termostatului, sistemul nu va fi dezechilibrat.
Supapa se închide automat atunci când temperatura camerei crește peste cea setată. În acest caz, lichidul de răcire va circula numai prin ocoliri. Consumul total de apă nu se modifică.
Instalarea unui termostat pe un radiator
Efect economic
În prezența termostatelor și supraîncălzirii camerelor de zi, circulația generală nu scade, doar supapele de siguranță sunt închise. Lichidul de răcire nu circulă, dar există o creștere a pierderilor în conducte, datorită creșterii temperaturii pe ciclul invers. În clădirile cu mai multe etaje, în care sunt construite puncte de căldură, schimbătorul de căldură ACM este alimentat de la conductele de retur ale sistemului.
Important! Pentru funcționarea sigură și eficientă a unui sistem cu o singură țeavă cu așezare ascunsă, este necesar să se fixeze un strat de căldură și hidroizolație în spatele țevilor.
Care este cel mai bun material pentru țevi?
Metoda de instalare a circuitului, protecția împotriva coroziunii și rezistenței hidraulice, toți acești indicatori vor depinde de materialul din care este realizată conducta. Pentru sistemul de încălzire, puteți utiliza polipropilenă, țevi de oțel, metal-plastic și cupru.
- Material din polipropilenă. Țevile din polipropilenă rezistă bine la temperaturi ridicate, au o durată lungă de viață (peste 25 de ani) și sunt netede în interior. Instalarea necesită instrumente speciale și este costisitoare.
- Oţel. În ciuda faptului că astfel de țevi sunt destul de durabile și au un preț accesibil, sunt predispuse la coroziune și la creșterea excesivă. În plus, instalarea necesită sudare sau racorduri multiple.
- Metal-plastic. Țevile ușoare au o suprafață interioară perfect netedă. Ca urmare, acestea sunt lipsite de coroziune și depozite. Dar după instalare, va trebui să trageți în permanență fitingurile filetate, ceea ce reprezintă un mare dezavantaj. Durata lor de viață este de aproximativ 15 ani, iar pentru țevi aceasta este foarte scurtă. Au un cost ridicat.
- Tevi de cupru. Țevile de cupru au un aspect frumos și o durată de viață de peste 100 de ani. Lipirea este utilizată pentru instalare, cu un cost foarte scump.
Pentru a determina ce diametru al conductei potrivit pentru încălzirea casei dvs., trebuie să știți că:
- Diametrul țevii este selectat în funcție de materialul din care sunt realizate țevile și din calculele de inginerie termică.
- Calculați cantitatea de căldură necesară camerei și adăugați 20% la rezultat.
- Folosind valorile indicate în tabelele SNiP, se calculează secțiunea transversală a conductei. Pentru calcul, se iau citirile capacității termice și a dimensiunii conductei (secțiunea internă).
Dacă, după fiecare ramificare, instalați conducta de alimentare cu o dimensiune mai mică decât cea precedentă, atunci circulația schimbătorului de căldură va deveni de câteva ori mai intensă. Țeava de retur este montată cu o prelungire. Acesta calculează diametrul minim al două țevi. Respectând valorile obținute, pentru fiecare secțiune de țeavă, se stabilește propria dimensiune.
Metode de alimentare cu lichid de răcire
Mediul de încălzire poate circula de la cazan la dispozitivul de încălzire în două moduri. Prin umplutura de jos sau de sus.
- Umplerea de jos. Această metodă de umplere este utilizată numai pentru sistemele cu o singură țeavă. Conducta este așezată la nivelul podelei, în timp ce conductele verticale pot fi omise. Umplerea de jos este ineficientă fără o pompă circulară.
- Umplutura de sus. Sunt utilizate atât pentru sistemele cu o singură țeavă, cât și pentru cele cu două țevi. Datorită faptului că conducta de distribuție este instalată sub tavan, lichidul de răcire fierbinte este alimentat în mod activ la fiecare radiator. Mai mult, răcind apa, apa intră într-o conductă de retur montată de-a lungul podelei.
Două țevi
Această schemă este potrivită pentru încălzirea caselor mari cu un etaj și două etaje. Principiul constă în instalarea a două circuite separate - alimentarea și returnarea lichidului de răcire.
Beneficii:
- Încălzire de înaltă calitate a spațiilor.
- Uniformitate de încălzire: în primul și ultimul radiator, temperatura lichidului de răcire este aproape aceeași. Depinde doar de zona casei, de numărul de secțiuni de radiatoare și de lungimea autostrăzii.
Dezavantaje:
- Consum mare de țevi pentru construcția a două conducte separate către cazan.
Schema unui sistem de încălzire cu două conducte
