Introducerea tehnologiilor moderne a dus la înlocuirea treptată a sistemelor de încălzire prin gravitație. Noile tipuri de încălzire a spațiilor sunt mai eficiente și necesită costuri mai mici în timpul sezonului rece. Atunci de ce sunt încă instalate sisteme gravitaționale în casele private moderne? Răspunsul la această întrebare este simplu: au o mare fiabilitate bazată pe înțelegerea legilor fizicii, precum și pe independența energetică față de sursele de curent electric.
Pe ce principiu funcționează sistemul de încălzire gravitațional
Încălzirea gravitațională se mai numește și sistem de circulație naturală. A fost folosit pentru încălzirea caselor încă de la mijlocul secolului trecut. La început, oamenii obișnuiți nu au avut încredere în această metodă, dar văzând siguranța și caracterul practic al acesteia, au început treptat să înlocuiască sobele din cărămidă cu încălzirea apei.
Apoi odată cu apariția cazanelor cu combustibil solidnevoia de cuptoare voluminoase a dispărut cu totul. Sistemul de încălzire gravitațională funcționează pe un principiu simplu. Apa din cazan se încălzește, iar greutatea sa specifică devine mai puțin rece. Ca rezultat, se ridică de-a lungul coloanei verticale până la punctul cel mai în alt al sistemului. După aceea, apa de răcire își începe mișcarea în jos și cu cât se răcește mai mult, cu atât viteza de mișcare este mai mare. Se creează un flux în conductă îndreptată spre punctul cel mai de jos. Acest punct este conducta de retur instalată în cazan.
Pe măsură ce se mișcă de sus în jos, apa trece prin calorifere, lăsând o parte din căldură în cameră. Pompa de circulație nu participă la procesul de mișcare a lichidului de răcire, făcând acest sistem independent. Prin urmare, nu se teme de o întrerupere a curentului.
Calculul sistemului de încălzire gravitațională se face ținând cont de pierderile de căldură ale casei. Se calculează puterea necesară a dispozitivelor de încălzire, iar pe această bază este selectat cazanul. Ar trebui să aibă o rezervă de putere de o dată și jumătate.
Descrierea schemei
Pentru ca o astfel de încălzire să funcționeze, rapoartele conductelor, diametrele lor și unghiurile de înclinare trebuie selectate corect. În plus, unele tipuri de calorifere nu sunt utilizate în acest sistem.
Să luăm în considerare din ce elemente constă întreaga structură:
- Cazan pe combustibil solid. Intrarea apei în el ar trebui să fie în cel mai de jos punct al sistemului. Teoretic, centrala poate fi și electrică sau pe gaz, dar în practică pentru astfel de sisteme nu suntaplicați.
- Răstator vertical. Partea inferioară a acestuia este conectată la alimentarea cazanului, iar partea superioară se ramifică. O parte este conectată la conducta de alimentare, iar a doua este conectată la rezervorul de expansiune.
- Reservoir de expansiune. În el se toarnă apă în exces, care se formează în timpul expansiunii de la încălzire.
- Conductă de aprovizionare. Pentru ca sistemul de încălzire prin gravitație a apei să funcționeze eficient, conducta trebuie să aibă o pantă descendentă. Valoarea sa este de 1-3%. Adică, pentru 1 metru de țeavă, diferența ar trebui să fie de 1-3 centimetri. În plus, conducta ar trebui să scadă în diametru pe măsură ce se îndepărtează de cazan. Pentru aceasta, se folosesc conducte de diferite secțiuni.
- Aparate de încălzire. Ca acestea sunt instalate fie țevi cu diametru mare, fie radiatoare din fontă M 140. Nu sunt recomandate radiatoarele moderne bimetalice și din aluminiu. Au o zonă mică de curgere. Și deoarece presiunea în sistemul de încălzire gravitațional este mică, este mai dificil să împingeți lichidul de răcire prin astfel de dispozitive de încălzire. Debitul va scădea.
- Conductă de returnare. La fel ca conducta de alimentare, are o pantă care permite apei să curgă liber spre cazan.
- Macarale pentru drenarea și preluarea apei. Robinetul de evacuare este instalat în cel mai jos punct, direct lângă cazan. Robinetul pentru admisia apei se face acolo unde este convenabil. Cel mai adesea, aceasta este o locație aproape de conducta care se conectează la sistem.
Beneficiile sistemului
Cel mai de bază avantaj al sistemului de încălzire gravitațională este autonomia completă. Din cauza simplitățiielementele sale nu necesită energie electrică. Celăl alt plus al său este fiabilitatea, deoarece cu cât sistemul este mai simplu, cu atât necesită mai puțină întreținere. Trebuie remarcat faptul că presiunea mai scăzută din sistemul de încălzire gravitațional este mai puțin periculoasă.
Defecte
Susținătorii sistemelor închise citează o mulțime de dezavantaje ale încălzirii gravitaționale. Multe dintre ele par exagerate, dar haideți să le enumeram oricum:
- Aspect urât. Conductele de alimentare cu diametru mare trec sub tavan, perturbând estetica camerei.
- Dificultate la instalare. Aici vorbim despre faptul că conductele de alimentare și refulare își schimbă diametrul în trepte în funcție de numărul de dispozitive de încălzire. În plus, sistemul de încălzire gravitațional al unei case private este realizat din țevi de oțel, care sunt mai greu de instalat.
- Eficiență scăzută. Se crede că încălzirea interioară este mai economică, dar există sisteme de circulație naturală bine concepute, care funcționează la fel de bine.
- Zonă de încălzire limitată. Sistemul gravitațional funcționează bine pe suprafețe de până la 200 de metri pătrați. metri.
- Număr limitat de etaje. O astfel de încălzire nu este instalată în case de peste două etaje.
Pe lângă cele de mai sus, alimentarea cu căldură gravitațională are maximum 2 circuite, în timp ce casele moderne au adesea mai multe circuite.
Diferențe în funcționarea unui cazan cu combustibil solid
Inima oricărui sistem de încălzire este centrala. Deși este posibil să se instalezeaceleași modele, lucrul cu diferite tipuri de încălzire va fi diferit. Pentru funcționarea normală a cazanului, temperatura mantalei de apă trebuie să fie de cel puțin 55 °C. Dacă temperatura este mai scăzută, atunci în acest caz cazanul din interior va fi acoperit cu gudron și funingine, drept urmare eficiența acestuia va scădea. Va trebui să fie curățat în mod constant.
Pentru a preveni acest lucru, este instalată o supapă cu trei căi într-un sistem închis la ieșirea din cazan, care conduce lichidul de răcire într-un cerc mic, ocolind încălzitoarele, până când cazanul se încălzește. Dacă temperatura începe să depășească 55 °C, atunci în acest caz supapa se deschide și apa este amestecată într-un cerc mare.
O supapă cu trei căi nu este necesară pentru un sistem de încălzire gravitațional. Cert este ca aici circulatia nu are loc datorita pompei, ci datorita incalzirii apei, iar pana cand aceasta se incalzeste la o temperatura ridicata, miscarea nu incepe. Cuptorul cazanului în acest caz rămâne constant curat. Nu este necesară o supapă cu trei căi, ceea ce reduce costul și simplificarea sistemului și adaugă avantajele acestuia.
Siguranța la încălzire
După cum sa menționat mai sus, presiunea într-un sistem închis este mai mare decât în unul gravitațional. Prin urmare, ei adoptă o abordare diferită a securității. La încălzire închisă, dilatarea lichidului de răcire este compensată în vasul de expansiune cu o membrană.
Este complet sigilat și reglabil. După depășirea presiunii maxime admise în sistem, excesul de lichid de răcire, depășind rezistența membranei, intră în rezervor.
Încălzirea gravitațională se numește deschisă din cauza unui rezervor de expansiune care curge. Puteți instala un rezervor tip membrană și puteți realiza un sistem de încălzire gravitațional închis, dar eficiența acestuia va fi mult mai mică, deoarece rezistența hidraulică va crește.
Volumul rezervorului de expansiune depinde de cantitatea de apă. Pentru calcul, volumul său este luat și înmulțit cu coeficientul de dilatare, care depinde de temperatură. Adăugați 30% la rezultat.
Coeficientul este selectat în funcție de temperatura maximă pe care o atinge apa.
Congestionarea aerului și cum să le rezolvi
Pentru funcționarea normală a încălzirii, este necesar ca sistemul să fie complet umplut cu lichid de răcire. Prezența aerului este strict interzisă. Poate crea un blocaj care împiedică trecerea apei. În acest caz, temperatura mantalei de apă a cazanului va fi foarte diferită de temperatura încălzitoarelor. Pentru a elimina aerul, supapele de aer, robinetele Mayevsky sunt montate. Acestea sunt instalate în partea de sus a dispozitivelor de încălzire, precum și pe secțiunile superioare ale sistemului.
Cu toate acestea, dacă încălzirea gravitațională are panta corectă a conductelor de admisie și de evacuare, nu sunt necesare supape. Aerul din conducta înclinată se va ridica liber în partea de sus a sistemului și acolo, după cum știți, există un rezervor de expansiune deschis. De asemenea, adaugă un avantaj pentru încălzirea deschisă prin reducerea articolelor inutile.
Este posibil să se monteze un sistem din polipropilenățevi
Oamenii care fac încălzire singuri se gândesc adesea dacă este posibil să realizeze un sistem de încălzire gravitațional din polipropilenă. La urma urmei, țevile de plastic sunt mai ușor de montat. Nu există lucrări costisitoare de sudare și țevi de oțel, iar polipropilena poate rezista la temperaturi ridicate. Puteți răspunde că o astfel de încălzire va funcționa. Cel puțin pentru o vreme. Apoi eficiența va începe să scadă. Care este motivul? Ideea sunt pantele conductelor de alimentare și refulare, care asigură curgerea gravitațională a apei.
Polipropilena are o expansiune liniară mai mare decât țeava de oțel. După cicluri repetate de încălzire cu apă caldă, țevile de plastic vor începe să se încline, încălcând panta necesară. Ca urmare, debitul, dacă nu este oprit, va scădea semnificativ și va trebui să vă gândiți la instalarea unei pompe de circulație.
Dificultăți în instalarea unui sistem gravitațional într-o casă cu două etaje
Sistemul de încălzire gravitațional al unei case cu două etaje poate funcționa, de asemenea, eficient. Dar instalarea lui este mult mai dificilă decât pentru una cu un etaj. Acest lucru se datorează faptului că acoperișurile de tip mansardă nu sunt întotdeauna realizate. Dacă etajul al doilea este mansardă, atunci se pune întrebarea: unde să puneți rezervorul de expansiune, pentru că ar trebui să fie chiar sus?
A doua problemă cu care va trebui să vă confruntați este că ferestrele de la primul și al doilea etaj nu sunt întotdeauna pe aceeași axă, prin urmare, bateriile superioare nu pot fi conectate la cele inferioare prin așezarea conductelor în cel mai scurt cale. Aceasta înseamnă că vor trebui făcute ture și coturi suplimentare, ceea ce va crește hidraulicarezistență în sistem.
A treia problemă este curbura acoperișului, care poate îngreuna menținerea pantelor adecvate.
Sfaturi pentru instalarea încălzirii gravitaționale într-o casă cu două etaje
Majoritatea acestor probleme pot fi rezolvate în faza de proiectare a casei. Există, de asemenea, un mic secret despre cum să creșteți eficiența încălzirii unei case cu două etaje. Este necesar să conectați conductele de evacuare ale radiatoarelor instalate la etajul doi direct la linia de retur de la primul etaj și să nu faceți o linie de retur la etajul al doilea.
Un alt truc este să faci conductele de alimentare și retur din conducte de diametre mari. Nu mai puțin de 50 mm.
Am nevoie de o pompă într-un sistem de încălzire gravitațional?
Uneori există o opțiune când încălzirea a fost instalată incorect, iar diferența dintre temperatura mantalei centralei și retur este foarte mare. Lichidul de răcire fierbinte, neavând suficientă presiune în conducte, se răcește înainte de a ajunge la ultimele dispozitive de încălzire. Reconstruirea totul este o muncă grea. Cum să rezolvi problema cu costuri minime? Instalarea unei pompe de circulație într-un sistem de încălzire prin gravitație poate ajuta. În aceste scopuri, se realizează o bypass, în care este încorporată o pompă de putere redusă.
Nu este necesară putere mare, deoarece cu un sistem deschis se creează o presiune suplimentară în colțul care iese din cazan. Este necesar un bypass pentru a lăsa posibilitatea de a lucra fără electricitate. Se instaleaza pe retur inaintea cazanului.
Cum să strângi mai multeficiență
S-ar părea că sistemul cu circulație naturală a fost deja adus la perfecțiune și este imposibil să te gândești la ceva care să crească eficiența, dar nu este. Puteți crește semnificativ confortul utilizării acestuia prin creșterea timpului dintre incendiile cazanului. Pentru a face acest lucru, trebuie să instalați un cazan cu o putere mai mare decât este necesar pentru încălzire și să îndepărtați căldura în exces într-un acumulator de căldură.
Această metodă funcționează chiar și fără utilizarea unei pompe de circulație. La urma urmei, lichidul de răcire fierbinte se poate ridica, de asemenea, în sus din acumulatorul de căldură, într-un moment în care lemnele de foc ardeau în cazan.
