Vann sirkulasjon i varmesystemet

Innhold

• 1 Varmesystem med naturlig sirkulasjon
• 2 Varmesystemer med naturlig sirkulasjon og egenskaper ved deres funksjon

• 2.1 Driftsprinsipp
• 2.2 Går videre til single-pipe krets
• 2.3 oppvarming ordningen med nedre og øvre ledninger
• 2.4 la oss analysere designskjemaet mer detaljert
• 2.5 Finesser av et enkeltrørsystem

Varmesystem med naturlig sirkulasjon

Enheten for individuell oppvarming er en ansvarlig oppgave. Å velge metoden til enheten er ikke lett, gitt det eksisterende utvalget av alternativer.

Individuell oppvarming ordningen.

Autonom oppvarming er ikke bare et alternativ for et privat hus, mange moderne leiligheter er også ofte utstyrt med autonomt oppvarmingsutstyr.

Sentralvarme oppvarmer ofte ikke rommet nok. I alle fall utføres enheten for autonom oppvarming av rommet oftest på grunn av et tyngdesystem der kjølevæsken beveger seg naturlig.

Varmesystemer med naturlig sirkulasjon er de enkleste, derfor de vanligste, de er installert i hus og leiligheter med autonom oppvarming. I tillegg er systemer med naturlig sirkulasjon svært holdbare. Deres enhet krever ikke installasjon av ekstra sirkulasjonspumper. Vannet i varmeledningen beveger seg under påvirkning av gravitasjonskrefter.

Grunnleggende prinsipper for drift

Diagram over et varmesystem med naturlig sirkulasjon.

Den største ulempen ved et varmesystem med naturlig sirkulasjon er en liten handlingsradius. Effektiv oppvarming er bare forutsatt at radiusen ikke overstiger 30 m horisontalt. Saken er at sirkulasjonstrykket i systemet er lite. I tillegg er det stor risiko for at vannet i ekspansjonstanken vil fryse hvis det er installert i et uoppvarmet rom.

Ordningene til alle varmesystemer med naturlig sirkulasjon er ordnet på grunnlag av et enkelt prinsipp. Følgende utstyr er inkludert i systemet:

• Varmeelement-kjele;
• Rørledning (forsyning og retur);
• Oppvarming enheter (radiatorer);
• Ekspansjonstank.

Vannsyklusen begynner med kjelen, hvor kjølevæsken oppvarmes og går inn i radiatorene gjennom tilførselsrørledningen og stigerørene. I radiatorer gir kjølevæsken sin varme, kjøler ned og strømmer tilbake i kjelen gjennom returrørledningen. Etter det blir det oppvarmet igjen, og sirkulasjonssyklusen gjentas.

Hovedbetingelsen for riktig organisering av driften av slik oppvarming er plasseringen av rørledningen under en liten skråning, som er laget i retning av vannbevegelse. Vann beveger seg av tyngdekraften gjennom en horisontal rørledning. I tillegg bidrar plasseringen av rørledningen i en skråning til at luftbobler slippes ut i ekspansjonstanken. Dette skyldes forskjellig tetthet av vann og gass. På grunn av forskjellen i tettheter, har gassen en tendens oppover og går inn i ekspansjonstanken gjennom en rørledning som ligger i en vinkel og slippes ut i atmosfæren.

Prinsippet om drift av varmesystemet med naturlig sirkulasjon.

På grunn av ekspansjonstanken opprettes et konstant trykk i systemet. I tillegg er formålet å akseptere det økende volumet av vann som dannes på grunn av oppvarming. Når kjølevæsken avkjøles, og volumet avtar. fra ekspansjonstanken går den inn i returrørledningen.

Et varmesystem med naturlig sirkulasjon sikrer bevegelse av vann under virkningen av naturlige krefter. Ved oppvarming forskyver vannet kaldt vann, og på grunn av dette stiger varmt vann langs forsyningsstigeren. Under påvirkning av tyngdekraften overvinter kjølevæsken motstanden som oppstår fra friksjonen mellom den og rørledningens indre vegger. Installasjon av rør med bred diameter kan redusere motstanden.

Effektiviteten av oppvarming med naturlig sirkulasjon avhenger av sirkulasjonstrykket. Sirkulasjonstrykket bestemmes av følgende egenskaper:

1. Forskjellen mellom merkene til midten av varmeelementet og den nedre radiatoren. Jo større denne verdien er, desto bedre sirkulasjonstrykk av kjølevæsken.
2. Tetthet av varmt og tetthet av avkjølt vann.

Oppvarming med naturlig sirkulasjon er ordnet på en slik måte at vannet i kjelen og radiatorene fordeles ujevnt: varmt vann øverst, kaldt vann nederst. Kjølt vann har en høyere tetthet, det vil si massen av de samme volumene kaldt og varmt vann er ikke det samme — kaldt vann er tyngre.

Mulige ordninger av varmesystemer

Systemene for tyngdekraftsvarmesystemer varierer i måten kjølevæsken leveres på. Denne funksjonen skiller oppvarming med naturlig sirkulasjon av øvre og nedre vannforsyninger, som oftest brukes som kjølevæske. Oppvarming ordninger med naturlig sirkulasjon er vist i Bilder 1 og 2, henholdsvis.

Topp feed krets

Ordningen med den øvre tilførsel av oppvarming.

Med den øvre tilførsel av kjølevæsken, etter at den er oppvarmet i kjelen, er det rør til den øvre del av systemet. Som regel er i dette tilfellet et tilførselsrør med større diameter enn ledningsrørene installert. Dette skaper en større motstand av varmeveksleren.

Etter at det oppvarmede kjølevæsken er fordelt gjennom tilførselsrørledningen, beveger den seg til de vertikale stigerørene, og går allerede gjennom radiatorene. For effektiv drift av oppvarming er det ønskelig å bruke diagonal tilkobling av radiatorer. Når kjølevæsken avkjøles, går den tilbake til kjelen og gjentar syklusen.

Den horisontale rørledningen er installert med en skråning. Minste helling er 10 mm per 1 lineær m. med øvre tilførsel av kjølevæsken er ekspansjonstanken installert over annet oppvarmingsutstyr.

Det er nødvendig å plassere kjelen ved øvre tilførsel av kjølevæsken ved systemets nedre punkt. For å implementere denne tilstanden er det praktisk å plassere kjelen i kjelleren, hvis dette ikke er mulig, er det nødvendig å utstyre et såkalt kjele rom, som vil bli utstyrt på en slik måte at kjelen ligger under alt annet oppvarmingsutstyr.

Lavere feed krets

Ordning med lavere varmeforsyning.

Med den nedre kjølevæsketilførselen er det særegne at spredningsrørene ligger under radiatorene. Vannsirkulasjon utføres på samme måte, og ekspansjonstanken skal også være plassert over alt annet oppvarmingsutstyr. For å oppnå et slikt arrangement av ekspansjonstanken, kan den plasseres under taket. Dette kan gjøres i alle rom i et hus eller en leilighet, hvis du utstyre et eget kjele rom, er det mer praktisk å plassere ekspansjonstanken der.

Hvilken av måtene å varme opp rommet ditt du velger, avhenger bare av deg. Les nøye prinsippene for drift av hvert av de beskrevne alternativene, korrelere dem med mulighetene som finnes i huset eller leiligheten, og gjør ditt valg.

Varmesystem med naturlig sirkulasjon: ordninger av øvre og nedre vannforsyning (foto og video)
Varmesystemet med naturlig sirkulasjon fungerer på grunn av virkningen av gravitasjonskrefter. Systemet kan være med øvre og nedre kjølevæske strømmer.

Varmesystemer med naturlig sirkulasjon og egenskaper ved deres funksjon

Bad oppvarming

La oss se på hvordan et varmesystem med naturlig sirkulasjon fungerer. I det beveger vannet fra kjelen til radiatorene og ryggen på grunn av virkningen av hydrostatisk trykk. Og dette trykket oppstår på grunn av de forskjellige tetthetene i vannet oppvarmet i varmeveksleren og avkjølt i radiatorene.

Arbeidsprinsipp

Det oppvarmede vannet har en lavere tetthet og kan stige opp tilførselsstigerøret. Fra stigerøret kommer kjølevæsken inn i fortynningsrørene, og deretter gjennom tilførselsstigerørene direkte inn i varmeinnretningene. Her kjøler vannet seg ned og blir tettere og tyngre. Det avkjølte kjølevæsken går ned gjennom returstigerørene og forskyver vannet i kjelen med vekten. Slik viser syklusen seg, eller ordningen til varmesystemet.

Denne prosessen gjentas kontinuerlig, og vannet beveger seg kontinuerlig på grunn av naturlig sirkulasjon. Dens styrke, som er mer korrekt kalt sirkulasjonstrykk, avhenger av hva som er forskjellen i vekten av en kolonne med varmt og kaldt vann. Det vil si at trykket avhenger av forskjellen i kjølevæskens temperatur i hoved-og returlinjen. Styrken bestemmes også av hvor høyt oppvarmingsanordningen-kjelen er plassert.

Regelen er sant her – jo høyere kjelen er, desto større sirkulasjonstrykk. Det er dette øyeblikket som forklarer fenomenet som ofte observeres i varmesystemer ordnet på denne måten. Elementene som ligger på de øverste etasjene, oppvarmes mye bedre enn på de nedre. Disse argumentene gjør det mulig å konkludere med at i et to-rørs varmesystem med naturlig sirkulasjon, vil radiatorer plassert på samme nivå eller lavere med kjelen varme opp svakt eller ikke fungere i det hele tatt.

Derfor må fyrrommet ha et tilstrekkelig nivå av dybde. Og avstanden mellom kjelens sentre og varmeinnretningene i underetasjen skal ikke være mindre enn 3 meter.

Går videre til single-pipe krets

Enkeltrør system enhet

Denne ulempen er helt eliminert når du installerer et enkeltrørs varmesystem. I det dannes det hydrostatiske trykket, takket være hvilket vann sirkulerer i systemet, ved å kjøle kjølevæsken i rørledningen som leverer oppvarmet vann til radiatorene, samt avlede det avkjølte vannet til kjelen. Kjøling skaper et hydrostatisk trykk,og oppvarmer også rommet.

Derfor er rørledningen lagt åpent og uten isolasjon. Men kjøling av vann i hovedstiger av et enkeltrørsystem er uønsket, siden det fører til en nedgang i kjølevæskens temperatur. Konsekvensen av dette er en økning i dens tetthet og en reduksjon i trykk. Derfor må løftestigeren i et slikt oppvarmingssystem være forsiktig isolert.

Ellers vil et slikt vannvarmesystem ikke fungere, Hvor mye varme rommet vil motta fra radiatorer avhenger av volum og temperatur på innkommende vann. Og mengden vann som passerer gjennom rørene i varmesystemet, avhenger direkte av hvor sterk den naturlige sirkulasjonen vil være. Det er takket henne at kjølevæsken beveger seg gjennom rørene. Jo større sirkulasjonskraften er, desto mindre kan rørets diameter tas. Og følgelig, jo mindre det er, desto større skal rørets diameter være.

For at et slikt system skal fungere normalt, må en viktigere betingelse være oppfylt. Sirkulasjonstrykket må være tilstrekkelig for å overvinne alle motstandene i kjølevæskens vei. Dette inkluderer friksjon mot rørledningens vegger og lokale motstander — tees, bøyninger, kraner, tverrstykker, kjeler og så videre. Motstanden til kjølevæsken på grunn av friksjon avhenger av rørledningens diameter og lengde, samt på vannstrømmen. Videre observeres en kvadratisk avhengighet.

Å Øke vannstrømmen med en faktor på 2 vil føre til en firefold økning i motstanden. Derfor, jo mindre diameteren av rørene, jo lengre lengden og jo høyere kjølevæskens hastighet, desto større motstand vil bli opprettet.

Oppvarming ordningen med nedre og øvre ledninger

Det er vanlig å skille varmesystemer med naturlig sirkulasjon med øvre og nedre ledninger. I det første tilfellet stiger kjølevæsken gjennom hovedstigerøret inn i hovedrørledningen som ligger gjennom loftet i huset, og derfra fordeles det mellom varmeelementene.

Se Også: Sydd rør for gulvvarme

I et system med lavere ledninger er tilførselsledningen som de stigende stigerørene drives av, montert i kjelleren og i første etasje. En underjordisk kanal kan også brukes til disse formålene. I denne ordningen er returstigerørene koblet til en enkelt returvei. Prinsippet for drift av systemet med nedre ledninger ligner det der den øvre ledningen brukes. I begge ordninger er sirkulasjon gitt på grunn av at varmt vann forskyves av de avkjølte stigerørene, og når det avkjøles, går det ned gjennom returledningen og går tilbake til kjelen for oppvarming.

Det er verdt å merke seg at på de stedene hvor naturlig sirkulasjon av oppvarming er organisert, i bygninger med et lite antall etasjer, vil sirkulasjonstrykket være lite. Av denne grunn kan ikke høy hastighet på kjølevæskebevegelsen tillates. Derfor er rørdiametrene tatt store. Og det er ganske mulig at et slikt oppvarmingssystem vil være urentabelt fra et økonomisk synspunkt. Generelt mener eksperter at enheten av varmesystemer basert på naturlig sirkulasjon kun er tillatt for små bygninger.

La oss analysere designskjemaet mer detaljert

Etter å ha fått teoretisk erfaring, vil vi analysere oppvarmingssystemer i henhold til deres designfunksjoner. Slike systemer er vanligvis delt av:

1. Plasseringen av hovedtilførselsledningen-kretser med øvre og nedre ledninger.
2. Metoder for tilkobling av varmeapparater-enkeltrør og dobbeltrørskretser.
3. Plassering av oppvarming stigerør – med vertikale og horisontale stigerør.
4. Ordningen med legging – med en blindvei eller med forbipasserende bevegelse av vann.

Finesser av et enkeltrørsystem

Vi noterer oss en rekke viktige trekk ved et enkeltrørs oppvarmingssystem:

• Et slikt system er ikke utstyrt med returstiger, og vannet som avkjøles i radiatoren, går tilbake til tilførselsledningen.
• I et slikt system vil en blanding av varmt og allerede avkjølt vann i de øvre radiatorene strømme inn i varmeelementene som ligger nederst. For å sikre jevn oppvarming på øvre og nedre etasjer, vil det være nødvendig å øke varmeoverflaten til radiatorene under.
• Vannsirkulasjon gjennom radiatorer utføres på grunn av temperaturforskjellen. I dette tilfellet kan et enkeltrørsystem ordnes på en slik måte at bare en del av vannet vil strømme inn i radiatoren, og resten av kjølevæsken vil bli rettet mot varmeelementene som ligger under. Samtidig plasseres kraner på radiatorene, som du kan justere den spesifikke mengden innkommende vann.
• Hvis et gjennomstrømningsvarmesystem er organisert, vil kjølevæsken passere sekvensielt gjennom alle radiatorer – fra øvre til nedre. Som et resultat vil bare avkjølt vann komme inn i batteriene under. Det er ikke lenger mulig å installere kraner i et slikt system. Deres installasjon vil føre til en nedgang i tilførselen av kjølevæske til alle andre enheter som er plassert på denne stigerøret, og fullstendig lukking av kranen vil bare blokkere. Det er imidlertid ikke veldig bra å installere radiatorer uten kraner, da muligheten for å justere innetemperaturen ved å endre volumet av det flytende kjølevæsken er utelukket.

Det anses at enkeltrørsystemer kun kan gjøres i henhold til ordningen med øvre ledninger. Derfor brukes de bare i hus med et loft, hvor en forsyningslinje kan være plassert. På den annen side er et slikt system lettere å montere. I tillegg brukes færre varmeledninger, slik at ledningen anses å være mer attraktiv ut fra estetikkens synspunkt. På grunn av enkel installasjon, lavere kostnader for arbeid og materialer, er disse oppvarmingssystemene mye brukt.

Varmesystem med naturlig sirkulasjon – dens struktur og prinsipp for drift
Funksjonene ved driften av et varmesystem med naturlig sirkulasjon – enkeltrør og dobbeltrørsordninger, finesser av drift og organisering av hver type varmesystem vurderes.

Varmesystem med naturlig sirkulasjon: enhetsregler + analyse av standardordninger

Uansett hvordan ingeniører og byggherrer spådde i åttitallet, er et varmesystem med naturlig sirkulasjon levende og godt i det tjueførste århundre, og til og med varmer våre hus. Pumpeutstyr øker prisen på kjelen betydelig og skaper avhengighet av strømnettet, så mange nekter det. Gravity-systemet er det billigste og enkleste i sin design. Selvfølgelig har det sine ulemper, hvorav den viktigste er begrensningen på bygningens område. På grunn av sin lille treghet er den egnet for hus med et areal på opptil hundre kvadratmeter.

Hvordan fungerer prinsippet om naturlig sirkulasjon?

Kjølevæsken, oftest vanlig vann, beveger seg langs konturene fra kjelen til radiatorene og tilbake på grunn av endringer i termodynamiske egenskaper. Når væskens tetthet avtar under oppvarming, og volumet øker, blir det presset ut av kaldstrømmen som kommer fra retur og stiger gjennom rørene. Da kjølevæsken fordeles av tyngdekraften langs de horisontale grenene, faller temperaturen og den går tilbake til kjelen. Så syklusen lukkes.

Hvis vannoppvarming med naturlig sirkulasjon ble valgt for huset, legges alle horisontale deler av rør med en skråning som går langs væskestrømmen. Dette gjør det mulig å effektivt bekjempe" kvelning " av batterier. Luft er lettere enn vann, så det rushes opp rørene, går inn i ekspansjonstanken, og deretter inn i atmosfæren.

Tanken tar i vann, hvorav volumet øker med økende temperatur, og skaper et konstant trykk.

Hva er sirkulasjonstrykket avhengig av?

Opprettelsen av det nødvendige sirkulasjonstrykket må beregnes ved utforming av et varmesystem. Det avhenger av hvordan nivåene på midten av kjelen og den laveste radiatoren er forskjellige. Jo større høydeforskjellen er, desto bedre beveger væsken seg gjennom systemet. Det påvirkes også av forskjellen i tetthetene av varmt og avkjølt vann.

Oppvarming med naturlig sirkulasjon er preget av sykliske temperaturendringer i varmevekslere og i kjelen, som oppstår langs enhetens sentrale akse. Varmt vann er i øvre del, kaldt vann er i nedre del. Under påvirkning av tyngdekraften beveger det avkjølte kjølevæsken ned i rørene.

Sirkulasjonstrykket avhenger direkte av høyden på installasjonen av batterier. Økningen er også tilrettelagt av hellingsvinkelen til tilførselsledningen rettet mot radiatorene, og hellingen av retur mot kjelen. Dette gjør det lettere for varmebæreren å overvinne rørets lokale motstand.

Når du installerer et varmesystem med naturlig sirkulasjon i et privat hus, er kjelen installert på laveste punkt slik at alle radiatorer er høyere.

For boligblokker brukes oppvarmingssystemer med naturlig sirkulasjon svært sjelden, siden kjelen installeres i en leilighet i en "grop" – direkte på gulvplaten. Gulvet rundt det er kuttet ut, og fordypningen selv og omkretsen rundt den må beskyttes med brannfaste materialer.

Ordninger av slike varmesystemer

Ordningen av varmesystemet, uavhengig av metoden for sirkulasjon av kjølevæsken, avhenger av flere faktorer:

• Metoden for å koble radiatorer til forsynings stigerør. Det er enkelt-rør og to-rørsystemer;
• Steder for legging av hovedlinjen som leverer varmt vann. Du må velge mellom nedre og øvre ledninger;
• Highway legging ordninger: en blindvei system eller en passerende bevegelse av kjølevæske på motorveiene;
• Arrangementet av stigerør, som kan være enten horisontal eller vertikal.

Single-pipe system: hvordan å regulere temperaturen?

Et enkeltrørs varmesystem har bare en versjon av ledningen-den øvre. Det er ingen returstiger i den, så kjølevæsken avkjølt i batteriene vender tilbake til tilførselsledningen. Væskebevegelsen er gitt av temperaturforskjellen til væsken i de nedre og øvre radiatorene.

For å sikre det samme temperaturregimet i rom på forskjellige etasjer, bør overflaten av varmeinnretningene i første etasje være litt større enn på andre og påfølgende. En blanding av varmt og avkjølt vann i de øvre varmevekslerne kommer inn i de nedre radiatorene.

I et enkeltrørsystem kan det være to alternativer for kjølevæskens bevegelse: i den første går en del inn i radiatoren, den andre går videre langs stigerøret til de nedre enhetene.

I andre tilfelle passerer hele volumet av vann gjennom hver varmeveksler, fra den øverste. Hovedtrekk ved slike ledninger er at radiatorene på bakken og kjellergulvene bare mottar kjølt vann.

Og Hvis det i det første tilfellet er mulig å regulere temperaturen i rommene ved hjelp av kraner, så i det andre kan de ikke brukes, da dette vil føre til en nedgang i væsketilførselen til alle etterfølgende varmevekslere. I tillegg vil en fullstendig nedleggelse av springen bety å stoppe sirkulasjonen av vann i systemet.

Når du installerer et rørsystem, er det bedre å stoppe ved ledningen, noe som gjør det mulig å justere vannforsyningen til hver radiator. Dette vil tillate deg å regulere temperaturen i individuelle rom og selvfølgelig gjør varmesystemet mer fleksibelt og dermed mer effektivt.

Siden enkeltrørsledninger kun kan være overhead, er installasjonen bare mulig i bygninger med loft. Det er der at forsyningsrørledningen skal være plassert. Den største ulempen er at oppvarming kun kan startes i hele bygningen samtidig. Selvfølgelig har systemet også fordeler. De viktigste er enkel installasjon og lavere kostnader. Fra estetikkens synspunkt, jo mindre rørene er, desto lettere er det å gjemme dem.

Hvordan skal et to-rørsystem ordnes?

Denne varianten av varmesystemet forutsetter tilstedeværelse av tilførsels-og utløpsledning. Et varmt kjølevæske sirkulerer i den øvre delen av systemet, og en avkjølt i underdelen.

Et rør som er koblet til ekspansjonstanken, går fra kjelen. Fra tanken er det et varmt rør av konturen, som deretter kobles til ledningen. Avhengig av tankens størrelse og volumet av vann i systemet, kan et overløpsrør avvike fra tanken. Det drenerer overflødig vann inn i kloakken.

Rørene som kommer ut av den nedre delen av varmevekslerne, kombineres til en returledning. Gjennom det kommer det avkjølte kjølevæsken igjen inn i kjelen. Returstrømmen må passere gjennom samme lokaler som forsyningsrørledningen.

Horisontal eller vertikal stigerør i ledningene?

Et varmesystem med vertikal stigerør innebærer tilførsel av radiatorer til det fra forskjellige etasjer. Dens fordel: risikoen for å" kvele " systemet er lavere, ulempen er en høyere kostnad.

Når varmevekslere fra en etasje er koblet til tilførselsrøret, er det et system med en horisontal stigerør. Dette alternativet vil koste huseiere en mindre mengde, men det må løse problemet med dannelsen av syltetøy. Som regel er det nok å installere luftventiler.

Fordeler Og ulemper med å arrangere oppvarming av denne typen

Når det gjelder fordelene ved et varmesystem med naturlig vanncirkulasjon, er det flere av dem:

• Ingen problemer under installasjon, oppstart og drift;
• Termisk stabilitet av systemet. Basert på gravitasjonssirkulasjonen av kjølevæsken gir den maksimal varmeoverføring og opprettholder mikroklimaet i lokalene på et gitt nivå;
• Kostnadseffektivitet (med riktig isolasjon av bygningen);
• Stille drift. Ingen pumpe – ingen støy og vibrasjon;
• Uavhengighet fra strømbrudd. Naturligvis, i tilfelle når den installerte kjelen kan fungere uten strøm;
• Lang levetid. Med rettidig vedlikehold uten store reparasjoner kan systemet fungere i 35 år eller mer.

Den største ulempen ved gravitasjonsvarmesystemet er restriksjonene på bygningens område og handlingsradiusen. Den er installert i hus hvis område vanligvis ikke overstiger 100 kvadratmeter. På grunn av det lille sirkulasjonstrykket er systemets rekkevidde begrenset til tretti meter horisontalt. Et obligatorisk krav er tilstedeværelsen av et loftrom i bygningen der ekspansjonstanken skal installeres.

Se Også: Beregning av rør for gulvvarme

En betydelig ulempe er langsom oppvarming av hele huset. Med et system med naturlig sirkulasjon er det nødvendig å isolere rør som passerer i uoppvarmede rom, da det er fare for frysing av vann.

Vanligvis brukes få materialer til slike ledninger, men når rørledningens lokale motstand må reduseres, øker kostnadene på grunn av behovet for å bruke rør med større diameter.

Vannvarmesystem med naturlig sirkulasjon: typiske ordninger
Prinsippet om drift av et varmesystem med naturlig sirkulasjon, fordeler og ulemper. Ett -, to-rør og systemer med vertikale og horisontale stigerør

Gravity varmesystem med naturlig sirkulasjon-beregninger, bakker, utsikt

For private landhus og dachas er det ofte installert et varmesystem med naturlig sirkulasjon av kjølevæsken. Denne løsningen har sine positive og negative sider. Ordningen utføres på fire forskjellige måter.

Prinsippet om drift av systemet med naturlig sirkulasjon

Varmesystemet til et privat hus med naturlig sirkulasjon er populært på grunn av følgende fordeler:

• Enkel installasjon og vedlikehold.

Prinsippet om drift av vannoppvarming, ved hjelp av tyngdekraftsirkulasjon, er basert på fysiske lover. Ved oppvarming reduseres væskens tetthet og vekt, og når væskemediet avkjøles, går parametrene tilbake til sin opprinnelige tilstand.

• Tilkobling til varme gulv-krever installasjon av en sirkulasjonspumpe, bare på en vannkrets lagt i gulvet. Resten av systemet vil fortsette å fungere med naturlig sirkulasjon. Etter strømbrudd vil rommet fortsette å bli oppvarmet ved hjelp av installerte radiatorer.

Typer av varmesystemer med tyngdekraften sirkulasjon

Til tross for den enkle enheten til et vannvarmesystem med selvsirkulasjon av kjølevæsken, er det minst fire populære installasjonsordninger. Valget av typen ledninger avhenger av egenskapene til selve bygningen og forventet ytelse.

Lukket system med tyngdekraftsirkulasjon

I EU-landene er lukkede systemer de mest populære blant andre løsninger. I russland har ordningen ennå ikke blitt mye brukt. Prinsippene for drift av et lukket vannvarmesystem med ikke-pumpe sirkulasjon er som følger:

• Ved oppvarming utvides kjølevæsken, vann forskyves fra varmekretsen.

Ellers fungerer lukkede systemer som andre oppvarmingssystemer med naturlig sirkulasjon. Ulempene er avhengigheten av volumet av ekspansjonstanken. For rom med et stort oppvarmet område, må du installere en kondensabel beholder, som ikke alltid er tilrådelig.

Åpent system med tyngdekraftsirkulasjon

Det åpne varmesystemet er forskjellig fra den forrige typen bare i ekspansjonstankens utforming. Denne ordningen ble oftest brukt i gamle bygninger. Fordelene ved det åpne systemet er evnen til selvstendig å produsere beholdere fra improviserte materialer. Tanken har vanligvis beskjedne dimensjoner og er installert på taket eller under taket i en stue.

Enkeltrørsystem med selvsirkulasjon

Et enkeltrør horisontalt system med naturlig sirkulasjon har lav termisk effektivitet, derfor brukes det sjelden. Essensen av ordningen er at tilførselsrøret er koblet i serie til radiatorene. Det oppvarmede kjølevæsken kommer inn i batteriets øvre grenrør og slippes ut gjennom det nedre utløpet. Deretter går varmen til neste oppvarmingsknute og så videre til det siste punktet. Returen returneres fra det ekstreme batteriet til kjelen.

1. Det er ingen sammenkoblet rørledning under taket og over gulvnivået.

Ulempene med en slik løsning er åpenbare. Varmeutgangen til radiatorer og intensiteten av oppvarmingen minker med avstand fra kjelen. Som praksis viser, blir et enkeltrørs varmesystem i et to-etasjes hus med naturlig sirkulasjon, selv om alle bakker blir observert og riktig rørdiameter er valgt, ofte omgjort (ved å installere pumpeutstyr).

To-rørsystem med selvsirkulasjon

Et to-rørs varmesystem i et privat hus med naturlig sirkulasjon, har følgende designfunksjoner:

1. Tilførsel og retur passerer gjennom forskjellige rør.

Som et resultat gir et to-rørs radiator-type system følgende fordeler:

1. Jevn varmefordeling.

Hvordan lage vannoppvarming med naturlig sirkulasjon

Alle gravitasjonssystemer deler en felles ulempe-mangel på trykk i systemet. Eventuelle brudd under installasjonsarbeidet, et stort antall svinger, manglende overholdelse av bakker, påvirker øyeblikkelig vannkretsens ytelse.

Hvilken helling av rør er nødvendig for tyngdekraftsirkulasjon

Designstandardene for et internt varmesystem med tyngdekraftsirkulasjon er stavet ut i detalj i byggekodene. Kravene tar hensyn til at bevegelsen av væsken inne i vannkretsen vil bli hindret av hydraulisk motstand, hindringer i form av hjørner og svinger, etc.

Hvilke rør brukes til installasjon

Valget av rør for fremstilling av varmekretsen er viktig. Hvert materiale har sine egne termiske egenskaper, hydraulisk motstand, etc. Når du utfører installasjonsarbeid uavhengig, er installasjonens kompleksitet i tillegg tatt i betraktning.

• Stålrør-fordelene ved materialet inkluderer: rimelig pris, motstand mot høyt trykk, termisk ledningsevne og styrke. Ulempen med stål er kompleks installasjon, umulig, uten bruk av sveiseutstyr.

Hvilken diameter skal rørene være når de sirkulerer uten pumpe

Korrekt beregning av rørdiametre for oppvarming av vann med naturlig sirkulasjon utføres i flere trinn:

• Rommets behov for termisk energi beregnes. Omtrent 20% legges til resultatet.

Det er en annen regel som bidrar til å styrke sirkulasjonen. Etter hver forgrening av røret, er diameteren innsnevret med en størrelse. I praksis betyr dette følgende. Et to-tommers rør er koblet til kjelen. Etter den første forgreningen blir konturen innsnevret til 1¾, deretter til 1½, etc. Tvert imot samles omvendt med en forlengelse.

Hvilken fylling er bedre å gjøre-lavere eller øvre

Den naturlige sirkulasjonen av vann i varmesystemet i et etasjes hus er i stor grad avhengig av det valgte skjemaet for å levere kjølevæsken direkte til radiatorene. Det er vanlig å klassifisere alle typer tilkobling eller fylling i to kategorier:

• Bunnfyllingssystem-har et attraktivt utseende. Rørene er plassert på gulvnivå. Et enkeltrørsystem med lavere ledninger har lav termisk effektivitet og krever nøye planlegging og beregninger. Ordninger med bunnfylling er mest etterspurt etter høytrykksrørledninger.

Hvilket kjølevæske er bedre for systemer med selvsirkulasjon

Den optimale varmebæreren for et varmesystem med naturlig væskebevegelse er vann. Faktum er at frostvæske har høyere tetthet og lavere varmeoverføring. For å varme glykolforbindelser til ønsket tilstand, tar det mer tid å brenne drivstoffet, mens varmeoverføringen forblir på vannstanden.

1. Høy fluiditet av materialet, bedre sirkulasjon.

Frostvæske brukes hvis det er planlagt å ikke varme opp rommet i lang tid, eller å gjøre det med jevne mellomrom, og det er ikke mulig å tømme væsken hele tiden fra systemet.

Hvilken oppvarming er bedre å velge – naturlig eller tvunget?

Designfunksjonene i systemet med naturlig tyngdekraft sirkulasjon, enkel installasjon og evnen til å utføre arbeid selvstendig har gjort en slik ordning ganske populær blant innenlandske forbrukere. Men det selvsirkulerende designet mister i forhold til kretsen som er koblet til pumpeutstyret i følgende aspekter:

• Start av drift – varmesystemet med naturlig sirkulasjon begynner å fungere ved en kjølevæsketemperatur på ca 50 °C. Dette er nødvendig for at vannet skal ekspandere i volum. Når den er koblet til pumpen, beveger væsken seg langs vannkretsen umiddelbart etter at den er slått på.

Det er berettiget å velge et system med naturlig sirkulasjon ved oppvarming av små en-etasjes bygninger. Hvis du trenger å varme hytter og landhus med et areal på mer enn 150-200 m2, må du installere sirkulasjonsutstyr.

Varmesystem med naturlig sirkulasjon-tips for å installere et pumpløst system for et privat hus
Siden SOVJETUNIONEN har varmesystemer med naturlig sirkulasjon vært populært blant innenlandske forbrukere. Enkelt prinsipp for drift, muligheten for selvinstallasjon,

Hva er varmesystemene med naturlig sirkulasjon, hvordan man lager dem og hva som må tas i betraktning

Et varmesystem med naturlig sirkulasjon er bra fordi det fungerer uavhengig av tilgjengeligheten av elektrisitet, noe som er svært viktig på enkelte områder. En annen ting er at det er ekstremt vanskelig å få komfortable forhold med en slik ordning, og i noen tilfeller er det umulig. Derfor blir oppvarming ofte gjort av tyngdekraften (et av navnene) for å bruke en slik modus som en nødsituasjon, og pumpen fungerer resten av tiden. Men i noen tilfeller, for eksempel i ikke–elektrifiserte forstadsområder, er et varmesystem uten pumpe det eneste mulige alternativet.

Et system med naturlig sirkulasjon (EC) kalles noen ganger gravitasjons på grunn av det faktum at det fungerer på prinsippet om tyngdekraften. Et annet navn er tyngdekraften. Alle disse begrepene angir ett prinsipp for konstruksjon – uten å bruke en pumpe.

PRINSIPPET om DRIFT AV EF-systemet

Kjølevæsken i tyngdekraftsystemer beveger seg på grunn av temperaturforskjellen til kjølevæsken og dermed deres forskjellige tettheter: varmt vann kommer ut av kjelen, dens tetthet og vekt er mye mindre enn for kaldt. Derfor er varmt vann forskjøvet oppover. Derfor bør hovedtrekk ved slike systemer-kjelen være plassert under radiatorene. Deretter beveger kjølevæsken gjennom røret med en liten skråning. Rør med mindre diameter som fører til radiatorer / registre, går fra hovedlinjen.

Den enkleste versjonen av et system med naturlig sirkulasjon

Det er lettere å implementere et slikt system i systemer med en øvre vannfordeling – dette er når røret stiger fra kjelen til taket og derfra går det allerede ned til radiatorene. I systemer med lavere fordeling kan tyngdekraften bare implementeres hvis det er en akselerasjonskrets – en kunstig høydeforskjell opprettes: røret stiger fra kjelen nesten under gulvet, der i toppunktet er en ekspansjonstank installert. Etter det går røret ned til et nivå over radiatorene, men ikke under taket, men på nivået av vinduene. Derfra er ledninger for radiatorer allerede i gang. Når du setter opp en boosterkrets, kan bare et lavt tak hindre deg – det er ønskelig at røret strekker seg høyere enn 1,5 meter fra toppen av kjelen (og også tanken).

Single-tube system med naturlig sirkulasjon. Horisontale ledninger

Typer av varmesystemer med naturlig sirkulasjon

EC-oppvarming i to-etasjes og flere hus kan implementeres i både enkeltrørs-og dobbeltrørsystemer.

To-rørs varmesystem i et to-etasjes hus med naturlig sirkulasjon. Ordningen er vertikal

Samtidig forblir prinsippet-røret stiger fra kjelen til maksimal høyde, og først da fordeles kjølevæsken gjennom varmeelementene. Den eneste forskjellen er at i et to-rørsystem samles det avkjølte vannet inn i en annen hovedlinje,og det startes ved kjeleinnløpet. I en enkeltrørskjele går et rør til dette innløpet fra utløpet til den siste radiatoren.

Et system med naturlig sirkulasjon av et etasjes hus. Ordningen er enkeltrør, ledningen er øvre

Alle de ovennevnte ordninger av single-pipe ledninger – med vertikale stigerør. De er dyrere når det gjelder mengden materialer, men de er praktiske fordi varmeapparater kan festes til hver stigerør på hvert av gulvene. I prinsippet, i et to-etasjes hus med et stort område, er det mer lønnsomt å implementere vannoppvarming med naturlig sirkulasjon med horisontale ledninger. Det kan se slik ut (se diagrammet nedenfor).

Single-tube system med naturlig sirkulasjon. Horisontale ledninger med overklokking samler

Dette prosjektet implementerer et oppvarmingssystem med naturlig sirkulasjon "Leningradka". For mer aktiv sirkulasjon er en boostersamler anordnet i andre etasje, hvoretter to kretser divergerer langs andre etasje-horisontal seriell tilkobling av radiatorer. En annen kontur går ned til første etasje, hvor den også deler seg i to grener. I tillegg senkes stigerør fra de siste radiatorene i hver av grenene i andre etasje til første etasje.

Se Også: Isolasjon av varmerør i kjelleren

EC radiatorer

For gravitasjonssystemer er det viktigste den minste motstanden mot vannstrømmen. Derfor, jo bredere radiatorlumen er, desto bedre vil kjølevæsken strømme gjennom den. Støpejern radiatorer er praktisk talt ideelle fra dette synspunktet-de har den minste hydrauliske motstanden. Aluminium og bimetall er gode å bruke, men du må sørge for at deres indre diameter er minst 3/4". Stålrørbatterier kan brukes, stålpanelbatterier eller andre med lite tverrsnitt og høy hydraulisk motstand anbefales definitivt ikke – enten vann vil ikke strømme gjennom dem, eller det vil være svært svakt, som for eksempel med et rørsystem kan føre til ingen sirkulasjon i det hele tatt.

Naturlige sirkulasjonssystemer (klikk på bildet for å zoome inn)

Det er finesser i tilkobling av radiatorer. Installasjonsmetoden er spesielt viktig i et enkeltrørsystem: bare ved hjelp av ulike typer tilkoblinger kan du oppnå bedre ytelse av varmeelementer.

Radiator tilkoblingsdiagrammer

Figuren nedenfor viser koblingsskjemaer av radiatorer. Den første er uregulert seriell tilkobling. Med denne metoden vil Alle ulempene Ved Leningradka manifestere seg: forskjellig varmeoverføring av radiatorer uten mulighet for kompensasjon (regulering). Situasjonen er litt bedre hvis du legger en vanlig jumper ut av røret. Med denne ordningen er det heller ingen mulighet for regulering, men når radiatoren er drenert, fungerer systemet, siden kjølevæsken passerer gjennom bypasset (jumper). Ved å installere to ekstra kuleventiler bak jumperen (ikke vist på figuren) får vi muligheten til å fjerne/koble fra radiatoren uten å stoppe systemet når strømmen er blokkert.

Funksjoner for tilkobling av radiatorer i enkeltrørsystemer

De to siste installasjonsmetodene lar deg regulere strømmen av kjølevæske gjennom radiatoren og bypass — det er radiator temperaturkontroll enheter i dem. Med denne bryteren på, kan kretsen allerede kompenseres(varmeoverføring er satt på hver oppvarming enhet).

Ikke mindre viktig er typen tilkobling: side, diagonal eller bunn. Ved hjelp av disse tilkoblingene er det mulig å lette / forbedre kompensasjonen av systemet.

Rør for naturlige sirkulasjonssystemer

Ved valg av rørdiameter spiller ikke bare størrelsen på systemet og antall radiatorer en rolle, men også materialet de er laget av, eller rettere glattheten av veggene. Dette er en svært viktig parameter for gravitasjonssystemer. Den verste situasjonen er med vanlige metallrør: den indre overflaten er grov, og etter bruk blir den enda mer ujevn på grunn av korrosjonsprosesser og akkumulerte avsetninger på veggene. Derfor tar slike rør den største diameteren.

Stålrør om noen år kan se slik ut

Metall-plast og forsterket polypropylen er å foretrekke fra dette synspunkt. Men metall-plastbeslag brukes som reduserer lumen betydelig, noe som kan bli kritisk for tyngdekraftsystemer. Derfor ser forsterket polypropylen seg mer å foretrekke. Men de har restriksjoner på temperaturen på kjølevæsken: driftstemperaturen er 70 ° C, topptemperaturen er 95 ° C. for produkter laget AV spesialplast PPS er driftstemperaturen 95 ° C, topptemperaturen Er opp til 110 ° C. Så, avhengig av kjelen og systemet som helhet, kan du bruke disse rørene, forutsatt at disse er høykvalitets merkede produkter, og ikke en falsk. Les mer om polypropylenrør her.

Metall-plast og polypropylen kan også brukes til installasjon av varmesystemer

Men hvis det skal installeres en solid kjele, vil ingen polypropylen motstå slike termiske belastninger. I så fall må du enten bruke stål eller galvanisering og rustfritt stål på gjengede tilkoblinger(ikke bruk sveising når du installerer rustfritt stål, siden sømene lekker veldig raskt). Kobber er også egnet (det er skrevet her om kobberrør), men det har også sine egne egenskaper og må håndteres forsiktig: det vil ikke oppføre seg normalt med alle varmebærere, og det er bedre å ikke bruke det med aluminium radiatorer i ett system(de kollapser raskt).

Det særegne ved systemer med naturlig sirkulasjon er at de ikke kan beregnes på grunn av dannelsen av turbulente strømmer som ikke kan beregnes. De er utformet basert på erfaring og gjennomsnittlig, empirisk avledet, normer og regler. I utgangspunktet gjelder reglene:

• Løft akselerasjonspunktet så høyt som mulig;
• Ikke begrense materørene;
• Levere et tilstrekkelig antall radiator seksjoner.

Deretter brukes en annen: fra stedet for den første forgreningen og hver etterfølgende utføres med et rør av mindre diameter med et trinn. For eksempel er det et 2-tommers rør fra kjelen, deretter 1 ¾ fra første gren, deretter 1½, etc. Kullet samles fra en mindre diameter til en større.

Det er flere andre funksjoner ved installasjon av gravity systems. For det første er det ønskelig å lage rør i en skråning på 1-5%, avhengig av rørledningens lengde. I prinsippet, med tilstrekkelig temperatur og høydeforskjell, er det mulig å lage horisontale ledninger, det viktigste er at det ikke er noen områder med en negativ skråning(vippet i motsatt retning), som på grunn av dannelsen av syltetøy i dem vil blokkere bevegelsen av vannstrømmen.

Enkeltrørs gravitetssystem med vertikale ledninger for to vinger (konturer)

Den andre funksjonen er at en ekspansjonstank og/eller en luftventil må installeres på høyeste punkt i systemet. Ekspansjonstanken kan være åpen (systemet vil også være åpent) eller membran (lukket). Når du installerer en åpen ventil, er det ikke behov for at den samles på høyeste punkt – i tanken og slippes ut i atmosfæren. Når du installerer en membran type tank, er det også nødvendig å installere en automatisk luftventil. Med horisontale ledninger Vil Mayevsky-kranene på hver av radiatorene ikke forstyrre-med hjelpen er det lettere å fjerne alle syltetøy i grenen.

Kjele for gravitasjonssystemer

Siden i utgangspunktet slike ordninger er nødvendig for installasjon av elektrisitetsuavhengig oppvarming, bør kjeler også fungere uten bruk av elektrisitet. Disse kan være noen ikke-automatiserte enheter, unntatt pellet og elektriske.

Faste kjeler brukes oftest i systemer med naturlig sirkulasjon. De er gode for alle, men i mange modeller brenner brennstoffet raskt ut. Og hvis det er alvorlige frost utenfor vinduet, og huset ikke er tilstrekkelig isolert, må du stå opp og kaste drivstoff for å holde en akseptabel temperatur om natten. Spesielt er denne situasjonen ofte funnet der brensel er oppvarmet. Veien ut er å kjøpe en lang gorenje kjele (ikke–flyktig, selvfølgelig). For eksempel, i litauiske stropuva faste kjeler, under visse forhold, brenner brensel i opptil 30 timer og kull (antrasitt) i opptil flere dager. Egenskapene som er oppgitt For Sandle kjeler er litt verre: minimum gorenje av brensel er 7 timer, kull er 34 timer. Det er kjeler uten automatisering og pumper og det tyske selskapet Buderus, tsjekkiske Viadrus Og polsk-ukrainske Wikchlach, samt russiske produsenter: "Energi", "Ogonek".

Gorenje Ikke-flyktig kjele av langvarig brenning Stropuva

Det er gass ikke-flyktige kjeler av russisk produksjon, for eksempel "Konord", som produseres I Rostov-Til-Don. De kan brukes i systemer med naturlig sirkulasjon. Den samme anlegget produserer ikke-flyktige universelle kjeler "Don", som også er egnet for drift uten strøm. Utendørs gasskjeler av det italienske selskapet Bertta-Novella Autonom model og noen andre enheter Av Europeiske og Asiatiske produsenter jobber i systemer med naturlig sirkulasjon.

Den andre måten som vil bidra til å øke tiden mellom ovner er å øke tregheten i systemet. For å gjøre dette, er varmeakkumulatorer (TA) installert. De fungerer godt med faste kjeler, som ikke har mulighet til å regulere intensiteten til gorenje: overskuddsvarme omdirigeres til varmeakkumulatoren, hvor energi akkumuleres og forbrukes når kjølevæsken avkjøles i hovedsystemet. Tilkoblingen av en slik enhet har sine egne egenskaper: den må plasseres på forsyningsrørledningen nederst. Videre, for effektiv varmeutvinning og normal drift – så nært som mulig til kjelen. Men for gravitasjonssystemer er denne løsningen langt fra den beste. De er sakte nok til å nå normal sirkulasjonsmodus, men de er selvregulerende: jo kaldere det er i rommet, jo mer kjølevæsken avkjøles, passerer gjennom radiatorene. Jo større temperaturforskjellen er, desto større tetthetsforskjell og jo raskere kjølevæsken beveger seg. Og den installerte TA gjør oppvarming mer treghet, og det tar mye mer tid og drivstoff for å akselerere. Imidlertid blir varmen gitt lenger. Generelt er det opp til deg.

En varmeakkumulator er installert i systemet for å stabilisere temperaturen

Ovnoppvarming med naturlig sirkulasjon har omtrent de samme problemene. Her spilles varmeakkumulatorens rolle av ovnsgruppen selv og krever også mye energi (drivstoff) for å akselerere systemet. Men NÅR DET gjelder BRUK AV TA, er det vanligvis mulig å utelukke det, og i tilfelle av en ovn er dette urealistisk.

Kjølevæske for naturlige sirkulasjonssystemer

Det beste kjølevæsken for slike systemer er vann. Bruken av frostvæske er mulig, men når du planlegger, må du ta hensyn til dette punktet og øke radiatorområdet – enten velg dem større eller øk antall seksjoner. Saken er at disse forbindelsene har mindre varmeoverføring, og derfor tar de bort og overfører varme verre, noe som ofte fører til overoppheting av både kjelen og kjølevæsken.

Spesiell frostvæske brukes til varmesystemer

En økning i temperaturen på den ikke-frysende væsken over arbeidet er et svært ubehagelig fenomen, siden den store dannelsen av nedbør og sedimenter begynner. I to måneders drift av frostvæske med konstant overoppheting, er kjelevarmeveksleren tett tett, systemet er nesten overgrodd. Så hvis du planlegger å bruke en ikke-frysende væske, må du sørge for at den kan gi av varme og ikke overopphetes.

Det bør tas hensyn til at kun spesialiserte formuleringer kan brukes i varmesystemer. Generell bruk eller bil er helt uegnet, spesielt for åpne kretser som kommer i kontakt med atmosfæren. Når du planlegger å bruke frostvæske, må du være oppmerksom på kompatibiliteten med ikke-frysende væsker når du velger materialer. Ikke alle kjeler og rør er "venner" med dem. Muligheten for å bruke ikke-frysende væsker rapporteres vanligvis i passdataene, hvis det ikke foreligger en slik rekord, må du sjekke med selgeren, og helst med produsenten.

Konklusjon

Et system med naturlig sirkulasjon er ikke den beste oppvarmingsmetoden når det gjelder effektivitet, men noen ganger er Det den eneste mulige i de områdene der det ikke er strømforsyning. I de samme områdene der det er strøm, i tilfelle avbrudd, kan kretsen opprettes som tyngdekraften, men samtidig kan en pumpe bygges inn for vanlig drift. Denne løsningen er imidlertid ikke den beste: volumet av systemet øker, det blir mer treghet og krever høye kostnader for oppvarming av kjølevæsken. Hvis avbrudd er et unntak fra regelen, kan du beskytte deg selv ved å installere en strømforsyning (en avbruddsfri strømforsyning og/eller en generator). Hvis avbrudd skjer ofte, er utgangen din systemer med naturlig sirkulasjon.

Varmesystem med naturlig sirkulasjon: typer, egenskaper ved konstruksjon
Hvor og når systemer med naturlig kjølevæskesirkulasjon brukes, forskjellen mellom åpne og lukkede systemer, hvilke ledninger brukes (øvre og nedre