Za ustvarjanje udobne temperature v hiši se uporabljajo različne sheme ogrevanja. Zagotavljanje prisilnega kroženja hladilne tekočine je učinkovito, vendar ni vedno mogoče. Če lahko pride do izpadov električne energije ali pomanjkanja električne energije v podeželski hiši (dacha), bi bila druga shema najboljša možnost. Gravitacijski sistem zaprtega tipa, ki ga načrtujete in namestite sami, bo opravljal svoje funkcije brez namestitve črpalke ali druge električne opreme.
Značilnosti gravitacijskega ogrevalnega sistema
Načelo delovanja temelji na lastnosti vode, da se z dvigom temperature razširi. Ustvarjanje tlačne razlike v zaprti zanki cevi je osnova kroženja tekočine. Zahvaljujoč temu učinku je gravitacijski zaprt ogrevalni sistem dobil drugo ime - gravitacija.
Strukturno mora biti sestavljen iz naslednjih elementov:
- Kotel. Naprava, namenjena prenosu energije gorečega goriva (les, premog, plin itd.) na hladilno sredstvo (voda, antifriz).V gravitacijsko zaprtem ogrevalnem sistemu se to zgodi s pomočjo izmenjevalnika toplote, ki je v kotlu čim bližje zgorevalni komori;
- Cevovodi. Potreben za transport segrete tekočine iz izmenjevalnika toplote v grelne naprave;
- Radiatorji. So glavni vir toplote v prostoru. Njihova velika površina zagotavlja maksimalno izmenjavo toplote med ogrevano vodo in zrakom v prostoru;
- Nadzorne in varnostne naprave. Sem spadajo ekspanzijska posoda, gravitacijski ventil za ogrevanje, ventili in dušilke.
Ko se voda segreva v toplotnem izmenjevalniku, se razširi, kar povzroči nadtlak. Po drugi strani ima hladna hladilna tekočina iz povratne cevi večjo gostoto in začne izpodrivati tekočino z visoko temperaturo. Posledično se pojavi cirkulacija.
Eden glavnih elementov sistema je pospeševalni kolektor - navpična cev, povezana s kotlom. Če izdelujete gravitacijski ogrevalni sistem z lastnimi rokami, morate temu posvetiti posebno pozornost - začenši z materialom, uporabljenim za izdelavo cevi, in končati z njihovim premerom.
Večja kot je prostornina pospeševalnega razdelilnika, večja je hitrost hladilne tekočine. Če želite to narediti, morate izračunati njegov optimalni prečni prerez in višino.
Gravitacijski ogrevalni sistem dvonadstropne hiše mora biti zasnovan tako, da se lahko hladilno sredstvo čim bolj enakomerno porazdeli po več krogih.
Podroben opis sistema
Ko se voda segreje, bo nekaj neizogibno izhlapelo kot para. Za pravočasno odstranitev je na samem vrhu sistema nameščen ekspanzijski rezervoar.Izvaja 2 funkciji: odvečna para se odstrani skozi zgornjo luknjo in pride do samodejne kompenzacije izgube volumna tekočine. Ta shema se imenuje odprta.
Vendar ima eno pomembno pomanjkljivost - razmeroma hitro izhlapevanje vode. Zato za velike razvejane sisteme raje izdelajo gravitacijski sistem zaprtega tipa z lastnimi rokami. Glavne razlike njegove sheme so naslednje.
- Namesto odprte ekspanzijske posode je na najvišji točki cevovoda nameščen avtomatski odzračevalnik. Gravitacijski ogrevalni sistem zaprtega tipa v procesu segrevanja hladilne tekočine proizvaja veliko količino kisika iz vode, ki je poleg nadtlaka vir rjavenja kovinskih elementov. Za pravočasno odstranjevanje pare z visoko vsebnostjo kisika je nameščen avtomatski zračnik;
- Za kompenzacijo tlaka že ohlajene hladilne tekočine je pred vstopnim razdelilnikom kotla nameščen membranski ekspanzijski rezervoar zaprtega tipa. Če gravitacijski tlak v ogrevalnem sistemu preseže dovoljeno normo, elastična membrana to kompenzira s povečanjem celotne prostornine.
V nasprotnem primeru se lahko pri načrtovanju in namestitvi gravitacijskega ogrevalnega sistema z lastnimi rokami držite običajnih pravil in priporočil.
Gravitacijske ogrevalne sheme za enonadstropne in dvonadstropne hiše
Če je načrtovano, da bo gravitacijsko ogrevanje pod pritiskom nameščeno v enonadstropni hiši, lahko uporabite enocevno shemo "Leningradka".
Posebnost te sheme je ena cev, na katero je vzporedno priključenih več grelnih naprav. Vendar to vodi do neenakomerne porazdelitve toplote - dlje kot je radiator od kotla, nižja je temperatura vode, ki vstopa vanj. Za rešitev te težave lahko nadgradite gravitacijski ogrevalni sistem zaprtega tipa:
- Vgradnja zapornih ventilov. Z njegovo pomočjo lahko zmanjšate količino hladilne tekočine za grelne naprave, ki se nahajajo bližje kotlu. Tako se bo proizvodnja toplotne energije v prvih delih sistema zmanjšala;
- Ko se odmaknete od kotla, povečajte število odsekov radiatorja;
- Na priključnih mestih cevi na kurilne naprave namestite cevi večjega premera. To bo zmanjšalo gravitacijski tlak ogrevalnega sistema na tem območju, kar bo zmanjšalo hitrost kroženja vode v radiatorju.
Ta shema je sprejemljiva, če je dolžina avtoceste kratka. Vendar pa ga ni priporočljivo namestiti za dvonadstropno hišo. V tem primeru bo potreben dvocevni razvejan gravitacijski ogrevalni sistem, katerega izračun se izvede v posameznih odsekih.
Njegova posebnost je, da ločena vezja vodijo do osrednje cevi, ki se nahaja v zgornjem delu glavnega. Na vsako od njih so priključene grelne naprave. Pomembno je, da je njihova dolžina enaka. V nasprotnem primeru bo vsa tekočina hitela na območje najmanjšega upora - v kratek stik.
Da bi preprečili premik hladilne tekočine v izhodno cev kotla, je nameščen gravitacijski povratni ventil za ogrevanje. To je obvezen element za gravitacijski sistem ogrevanja dvonadstropne hiše.
Izračun gravitacijskega ogrevalnega sistema
Preden nadaljujete z namestitvijo cevi in grelnih naprav, je potrebno izračunati parametre celotnega sistema. Da bi to naredili, se izračunajo hidravlične karakteristike, ki bodo pozneje vplivale na izbiro optimalnega premera cevovoda. Pred izračunom gravitacijskega ogrevalnega sistema morate poznati osnovne parametre. Izračunati bodo morali dejansko vrednost cirkulacijskega tlaka (Рc):
- Razdalja od središča kotla do središča kurilne naprave (h). Večja kot je, boljša bo cirkulacija tekočine. Zato je pri vgradnji gravitacijskega ogrevalnega sistema z lastnimi rokami priporočljivo namestiti kotel na najnižjo točko hiše - klet;
- Tlak obtoka ogrevanega (Pr) in ohlajenega (Po) hladilnega sredstva.
Ne glede na to, ali je gravitacijski sistem ogrevanja izračunan za dvonadstropno ali enonadstropno hišo, je vrednost slednjih parametrov neposredno odvisna od razlike v temperaturi vode. Te podatke je mogoče vzeti iz tabelarnih podatkov.
Na primer, pri vrednosti h-4 m in temperaturni razliki 20 ° (80/60) bo gravitacijsko ogrevanje imelo tlak 4 * 112 = 448 Pa. Za nadaljnje izračune je priporočljivo uporabiti specializirane programske sisteme, ki upoštevajo vse parametre gravitacijskega ogrevalnega sistema zaprtega tipa.
Pogosto mora biti premer cevi, priključene na izhod iz kotla, DN 40 ali DN 50. To bo zagotovilo minimalne izgube, ki nastanejo, ko se voda drgne ob stene cevi.
Druga značilnost je razlika v temperaturah hladilne tekočine. Večji kot je, višji je cirkulacijski tlak.Zato morate poleg enakomerne porazdelitve toplote po grelnih napravah pri načrtovanju gravitacijskega ogrevalnega sistema sami zagotoviti minimalno temperaturo tekočine pred vstopom v toplotni izmenjevalnik kotla.
Izbira komponent in materialov za izdelavo
Od pojava polimernih cevi so gravitacijski ogrevalni sistemi iz polipropilena (PP) postali zelo priljubljeni. Ta material je enostaven za obdelavo, za povezovanje posameznih delov je potrebna najmanjša oprema.
Ni pa vsaka vrsta teh cevi namenjena vgradnji kot grelni element. Razmislimo o glavnih merilih izbire:
- Prisotnost ojačitvenega sloja. Polipropilenski gravitacijski ogrevalni sistem je lahko izpostavljen visokim temperaturam – do 95°C. Za ohranitev prvotne oblike cevi je potreben element togosti, ki je plast folije ali steklenih vlaken;
- Debelina stene. V gravitacijskem ogrevalnem sistemu z zaprto ekspanzijsko posodo se lahko ustvari visok tlak. Da preprečite poškodbe glavnega voda, morajo biti polipropilenske cevi razreda PN20 ali višjega. Debelina njihovih sten je odvisna od premera.
To cev je mogoče uporabiti za opremljanje pospeševalnega razdelilnika. Da bi dosegli temperaturno razliko, je priporočljivo, da je povratni vod izdelan iz jekla. Poleg zmanjšanja temperature hladilne tekočine pred vstopom v kotel, ta material pomaga zmanjšati hidravlični upor.
Priporočila za namestitev
Po izračunu gravitacijskega ogrevalnega sistema iz polipropilena ali jeklenih cevi lahko začnete z namestitvijo.Da bi dosegli optimalno učinkovitost, strokovnjaki priporočajo majhne, a pomembne spremembe standardnega vezja:
- Naklon avtoceste. Optimalen gravitacijski tlak za ogrevalni sistem lahko dosežemo z nagibom cevi za zračnikom in na povratnem vodu za zadnjo kurilno napravo;
- Namestitev obtočne črpalke na obvodu. Pomagal bo zmanjšati vztrajnost sistema. Čas ogrevanja hladilne tekočine je lahko zelo dolg, zato lahko črpalka poveča hitrost gibanja vzdolž črte, dokler ni dosežena želena temperatura;
- Najmanj obračalnih enot v cevovodu. Ustvarjajo presežek hidravličnega upora, kar vpliva na zmanjšanje hitrosti gibanja vode;
- Namestitev zaščitnih elementov. Z vgradnjo protipovratnega ventila za gravitacijsko ogrevanje lahko preprečite kroženje vode v napačno smer. To je še posebej potrebno za sistem z nadzemnim ožičenjem in več vezji.
Glavne sestavine pravilno izdelanega tlačno gravitacijskega ogrevalnega sistema so strokovno izdelan predračun, izbira pravih materialov in upoštevanje tehnologije vgradnje. To bo omogočilo ustvarjanje učinkovitega sistema za vzdrževanje udobne temperature v hiši.
Nasveti za ureditev in uporabo gravitacijskega ventila za ogrevanje pri vgradnji ogrevanih tal in dodatnih elementov si lahko ogledate v videu:
