Sistem de încălzire gravitațional: principiu de funcționare,

Cum și prin ce mijloace funcționează încălzirea gravitațională? Ce influențează circulația lichidului de răcire? Ce echipament este necesar pentru funcționarea completă și fără probleme a sistemului? În acest articol vom încerca să găsim răspunsuri la aceste și la multe alte întrebări.

Ce este

În orice sistem de încălzire a apei, funcția de transfer și distribuție a căldurii la dispozitivele de încălzire este efectuată de agentul de răcire - o substanță lichidă cu o capacitate de căldură specifică semnificativă.

Cel mai adesea, acest rol este jucat de apă obișnuită; totuși, în cazurile în care casa poate rămâne fără încălzire în timpul răcirii de iarnă, se utilizează adesea lichide cu temperaturi de tranziție de fază mai scăzute.

Indiferent de tipul de lichid de răcire, acesta trebuie făcut să se deplaseze, să transfere căldură.

Nu există multe moduri de a face acest lucru.

• În sistemele de încălzire centrală, funcția de încurajare a circulației este scăderea presiunii dintre conductele de alimentare și retur ale centralei de încălzire.

• Sistemele autonome cu circulație forțată în acest scop sunt completate cu pompe de circulație..
• În cele din urmă, lichidul de răcire în sistemele gravitaționale (gravitaționale) se mișcă numai prin schimbarea densității proprii în timpul încălzirii..

Cum funcționează

principiu

Să încercăm să ne imaginăm mai mult mecanismul de funcționare a unui astfel de sistem.

Pur și simplu, se compune din două vase comunicante conectate prin țevi (circuit de încălzire) într-un singur inel. Primul vas este cazanul, al doilea este sistemul de încălzire propriu-zis, format din radiatoare, îmbutelierea și conexiunile. Înălțimea ambelor vase este aceeași.

Specificați: de regulă, circuitul de încălzire are o înălțime semnificativă. Cel puțin - mult mai mult decât un cazan. Pentru a depăși această problemă, circuitul imediat după cazan este completat cu un colector de accelerație - o secțiune verticală în care este forțat lichidul de răcire încălzit.

După ce schimbătorul de căldură este încălzit, conținutul său se învârte în sus, deplasat de către masele mai reci. După ce a ajuns la punctul superior al colectorului de accelerație, lichidul de răcire fierbinte începe să coboare, trecând prin încălzitoare de-a lungul drumului și dând treptat energie termică.

Când se răcește, crește densitatea și în punctul inferior al traseului său este deja gata să împingă lichidul încălzit în schimbătorul de căldură al cazanului în colectorul de accelerație, pornind un nou ciclu de funcționare a sistemului.

factori

Evident, cu cât viteza de circulație este mai mare - cu cât este mai uniformă distribuția căldurii în circuit, cu atât va fi mai mică variația de temperatură a bateriilor. Ce determină această viteză?

Echilibrul dintre doi factori opuși: creați atunci când sistemul de presiune și rezistența hidraulică a circuitului.

De ce depinde fiecare dintre factorii?

Presiunea pe cap

• De la înălțimea secțiunii superioare a circuitului (adică, înălțimea totală a secțiunii cazanului - colector de etapă înaltă). Pentru ao mări, cazanul, dacă este posibil, este montat în subsol, iar partea superioară a umpluturii este transportată la mansardă.
• Din panta îmbutelierii. De regulă, este făcută permanent: din punctul de sus, umplerea se duce la cazan, pierzând cu cel puțin un centimetru deasupra nivelului podelei pe metru liniar de lungime. Datorită pantei, lichidul de răcire răcit își face traseul, îndepărtat de greutatea proprie.

Rezistența hidraulică

Cu cât este mai mică, cu atât este mai ușor ca apa sau un alt lichid de răcire să-și facă drumul cu un cap fix.

Ce influențează rezistența hidraulică a sistemului?

• Diametrul umpluturii. Cu cat este mai mare, cu atat mai putina rezistenta a conductei la fluxul de apa. Diametrul minim absolut este de 32 milimetri; mai des, când se construiește un sistem de gravitație cu propriile mâini, se utilizează ca umplutură o țeavă de dimensiune de 40-50 mm.
• Lungimea umpluturii. Un contur cu o lungime mai mare de o sută de metri cu un diametru rezonabil va fi pur și simplu inoperabil. De obicei sistemele de încălzire gravitaționale nu fac mai mult de 40-50 de metri.
• Numărul de curbe și tranziții ale diametrului. Fiecare dintre ele crește rezistența la mișcarea apei.
• Numărul și tipul supapelor. Cu cât sunt mai puține răsuciri pe dispozitivele de șoc, cu atât mai bine.

Consecință practică: este mai bine să nu folosiți o supapă cu șurub în sistemul gravitațional. În plus față de faptul că designul lor este depășit cu mult timp moral, mișcările lor creează o rezistență hidraulică mult mai mare decât o supapă cu bilă cu fantă netedă.

• În cele din urmă, materialul țevilor și vârsta lor au o influență puternică asupra rezistenței la curgere. Pentru a fi mai precis, factorul determinant este așa-numitul coeficient de rugozitate. Comparați valoarea sa pentru diferite conducte.

Consecință practică: când se instalează, este mai bine să se folosească plastic sau metal-plastic. Nu vă puteți teama de supraîncălzire: atâta timp cât există apă în circuit, temperatura conductelor nu va depăși 100 de grade.

echipament

Gravitaționalul poate fi fie un sistem închis care nu comunică cu aerul atmosferic, nici deschis în atmosferă. Tipul de echipament de care are nevoie depinde de tipul de sistem.

deschis

De fapt, singurul element obligatoriu este un rezervor de expansiune deschis.

Combină mai multe funcții:

• Acționează excesul de apă când este supraîncălzit.
• Evacuează aerul și aburul generat de fierberea apei în circuit.
• Se folosește pentru a umple apa pentru a compensa scurgerile și evaporarea acesteia.

În cazul în care radiatoarele sunt amplasate deasupra acestuia în anumite zone de îmbuteliere, dopurile lor superioare sunt completate cu aerisire. În acest rol pot fi utilizate atât robinetele Mayevsky, cât și robinetele de apă obișnuite.

Pentru a reseta sistemul, acesta este de obicei suplimentat cu o conductă de ramificație care duce la sistemul de canalizare sau pur și simplu în afara casei.

închis

Într-un sistem gravitațional închis, funcțiile unui rezervor deschis sunt distribuite la mai multe dispozitive independente.

• Rezervorul de expansiune cu membrană al sistemului de încălzire oferă capacitatea de a extinde lichidul de răcire în timpul încălzirii. De regulă, volumul său este egal cu 10% din volumul total al sistemului.
• Supapa de siguranță eliberează presiunea în exces atunci când rezervorul este plin.
• Aerisirea manuală a aerului (de exemplu, aceeași macara Mayevsky) sau aerisirea automată este responsabilă pentru evacuarea aerului.
• Manometrul prezintă presiune.

Important: în sistemul gravitațional cel puțin un aerisitor trebuie să fie prezent la cel mai înalt punct. Spre deosebire de schema cu circulație forțată, aici airlock-ul pur și simplu nu va permite răcirea să se miște.

În plus față de cele de mai sus, un sistem închis este de obicei prevăzut cu un jumper cu un sistem de apă rece, permițându-l să fie umplut după descărcare sau pentru a compensa scurgeri de apă.

aranjament

Instrucțiunile pentru distribuirea radiatoarelor sunt determinate în primul rând de numărul de etaje din casă.

Un etaj

Când se distribuie la un etaj, autorul recomandă cu tărie să nu reinventăm roata și să folosim Leningradul testat în timp. În implementarea corectă, este un inel așezat de-a lungul perimetrului casei, cu dispozitive de încălzire încorporate paralel cu acest inel.

Fiecare radiator este conectat de jos în jos sau în diagonală. Conductoarele sunt livrate cu două supape sau o supapă în alimentare și un șurub pe conducta de retur. Ventilele de închidere vă permit să deconectați bateriile pentru reparații, fără a opri întregul circuit sau pentru a accelera o parte din dispozitivele de încălzire pentru egalizarea temperaturii.

Două etaje

Dar în cazul a două etaje schema cu două țevi este optimă, cu diametrele din nou îmbuteliate de îmbuteliere și conectarea stand-by a radiatoarelor. De fapt, vom crea o schemă de umplere tipică superioară: după colectorul de accelerație, fluidul de transfer de căldură este împins în conducta de alimentare și de acolo prin gravitație revine la umplerea fluxului de întoarcere prin radiatoare.

Cel mai important punct: vârfurile sunt în mod necesar împinse pentru echilibrare. Fără aceasta, vom obține o distribuție extrem de inegală a temperaturii: întregul lichid de răcire va trece prin coloanele cel mai apropiate de cazan.

Dacă boilerul dvs. este montat în subsol, va fi logic să aduceți îmbutelierea inferioară în acesta.

Desigur, sub rezerva uneia dintre cele două condiții:

1. Subsolul este izolat și are o temperatură pozitivă pe tot parcursul anului.
2. Sistemul dvs. de încălzire - cu antigel sau alt antigel.

Pro și contra

Ce este încălzirea gravitațională pe fundalul unui sistem cu circulație forțată? Se merită oprirea la alegerea sa atunci când vă proiectați propria cabană?

demnitate

• Sistemul este absolut sigur. Nu există părți în mișcare sau învelitoare; nu depinde de factori externi, inclusiv de alimentare instabilă în afara orașului.
• Schema gravitațională se autoreglează. Cu cât întoarceți mai repede în acesta, cu atât este mai rapidă circulația lichidului de răcire: la urma urmei, acesta are o densitate mai mare decât masele încălzite în cazan.
• În sfârșit, atunci când proiectăm acest sistem, nu este necesar să se realizeze calcule complexe, nu sunt necesare abilități speciale: astfel de scheme au fost proiectate și de bunicii noștri. În zonele rurale, este totuși posibil să se găsească contururi atașate unui schimbător de căldură cu tub de oțel plasat într-un cuptor rusesc.

deficiențe

Nu fără ele.

• Sistemul se încălzește destul de încet. De la aprinderea cazanului la ieșirea bateriilor până la temperatura de lucru, poate trece un an și jumătate până la două ore.

Apropo: se vor răci și datorită volumului mare de lichid de răcire. Mai ales dacă radiatoarele de încălzire din fontă sau registrele masive de oțel sunt instalate ca dispozitive de încălzire.

• Simplitatea sistemului nu înseamnă că prețul său va fi semnificativ mai mic comparativ cu alternativele. Diametrul solid al umpluturii va avea un cost semnificativ. Iată un extras din lista actuală de prețuri pentru o țeavă de polipropilenă armată de la una dintre firmele din Rusia:

• Fără echilibrare, variațiile de temperatură între radiatoare pot fi observate.
• În cele din urmă, cu un ușor transfer de căldură de la boiler, zonele de îmbuteliere efectuate în pod sau în subsol pot fi prinse cu gheață în înghețuri severe.

Două în una

Pentru a rezolva toate problemele enumerate în schema gravitațională, aceasta poate fi modernizată cu o pompă de bara laterală. În acest caz, sistemul va păstra capacitatea de a lucra cu circulația naturală.

În realizarea acestei lucrări, merită să aderăm la câteva reguli simple.

• Între punctele de interceptare este montată o supapă pe pompă sau, mult mai bine, o supapă cu bilă. Când pompa este în funcțiune, aceasta nu va permite rotorului să conducă apă într-un cerc mic.
• Înainte de pompă este necesar rezervorul de noroi. Acesta va proteja rotorul și lagărele pompei de la scară și nisip.
• Legarea la pompă este limitată la o pereche de supape care vă permit să curățați filtrul sau să scoateți pompa pentru reparații fără pierderea lichidului de răcire.

concluzie

Sperăm că am reușit să răspundem la toate întrebările care s-au acumulat în cititor. Ca întotdeauna, informații suplimentare despre principiul funcționării sistemelor de gravitație și a dispozitivului lor pot fi găsite în videoclipul atașat. Mult noroc!