Naturalny obieg grzewczy: zasady urządzenia + analiza typowych schematów

Bez względu na to, jak inżynierowie i budowniczowie przewidywali w latach osiemdziesiątych, system grzewczy z naturalnym obiegiem żyje i żyje w XXI wieku, a także ogrzewa nasze domy. Sprzęt pompujący znacznie zwiększa koszt kotła i uzależnia go od sieci, więc wielu go odrzuca. Układ grawitacyjny jest najtańszym i najłatwiejszym w projektowaniu. Oczywiście ma to swoje wady, z których główną jest ograniczenie powierzchni budynku. Ze względu na małą bezwładność nadaje się do domów o powierzchni do stu metrów kwadratowych.

Jak działa zasada naturalnego obiegu?

Chłodziwo, najczęściej jest to zwykła woda, przesuwa się wzdłuż konturów od kotła do grzejników i odwrotnie, ze względu na zmianę jego właściwości termodynamicznych. Kiedy, po podgrzaniu, gęstość cieczy maleje, a objętość wzrasta, jest wyciskana przez zimny strumień idący do ich powrotu i unosi się przez rury. Gdy płyn chłodzący jest rozprowadzany grawitacyjnie wzdłuż poziomych gałęzi, temperatura spada i wraca do kotła. Tak więc cykl się zamyka.

Schemat instalacji grzewczej z naturalnym obiegiem: 1 - kocioł na paliwo stałe, 2 - główny pion, 3 - rury rozdzielające, 4 - zbiornik wyrównawczy, 5 - zbiornik wody do uzupełnienia ekspandera, 6 - rura usuwająca nadmiar chłodziwa do kanalizacji (pojemność), 7 - wymienniki ciepła, 8 - zawory kulowe, 9 - kocioł, 10 - powrót, 11 - wsteczny pion

Jeśli dla domu wybrano ogrzewanie wodne z naturalnym obiegiem, wówczas wszystkie poziome sekcje rur są układane z nachyleniem wzdłuż kierunku cieczy. To pozwala skutecznie radzić sobie z „wietrzenie»Baterie. Powietrze jest lżejsze niż woda, więc pędzi w górę rur, wchodzi do zbiornika wyrównawczego, a następnie odpowiednio do atmosfery.

Zbiornik otrzymuje wodę, której objętość wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i wytwarza stałe ciśnienie.

Co determinuje ciśnienie cyrkulacyjne?

Stworzenie żądanego ciśnienia cyrkulacji należy obliczyć podczas projektowania systemu grzewczego. Zależy to od tego, jak różnią się poziomy środka kotła i najniższego grzejnika. Im większa różnica wysokości, tym lepiej płyn przepływa przez system. Wpływa na to również różnica gęstości między ciepłą i schłodzoną wodą.

Ciśnienie cyrkulacji w systemie grzewczym zależy przede wszystkim od różnicy wysokości kotła i dolnego grzejnika.Im większa ta różnica (h), tym większe ciśnienie

Naturalne ogrzewanie obiegowe charakteryzuje się cykliczną zmianą temperatury w wymiennikach ciepła i kotle, która zachodzi wzdłuż centralnej osi urządzeń. Gorąca woda jest na górze, zimna woda na dole. Schłodzony płyn chłodzący przesuwa się pod rurami pod wpływem grawitacji.

Ciśnienie cyrkulacji zależy bezpośrednio od wysokości akumulatorów. Jego wzrost ułatwia kąt nachylenia linii zasilającej skierowany w stronę grzejników oraz nachylenie rury powrotnej w kierunku kotła. Dzięki temu chłodziwo łatwiej pokonuje miejscowy opór rur.

Podczas instalowania systemu grzewczego z naturalnym obiegiem w prywatnym domu kocioł jest instalowany w najniższym punkcie, aby wszystkie grzejniki były wyższe.

W domku, podczas instalowania systemu grzewczego z naturalnym obiegiem, kocioł jest instalowany w najniższym punkcie. Wszystkie wymienniki ciepła (grzejniki) muszą być wyższe

W budynkach mieszkalnych bardzo rzadko stosuje się obiegi grzewcze z naturalnym obiegiem, ponieważ podczas instalacji w mieszkaniu kocioł zapada się w „otworze” - bezpośrednio na płycie podłogowej. Podłoga wokół niego jest wycięta, a wnęka i obwód wokół niej powinny być chronione materiałami ognioodpornymi.

Schematy takich systemów grzewczych

Schemat systemu grzewczego, niezależnie od sposobu krążenia chłodziwa, zależy od kilku czynników:

• sposób podłączenia grzejników do pionów zasilających. Rozróżnia się tutaj systemy jednorurowe i dwururowe;
• miejsca do układania linii zaopatrzenia w ciepłą wodę. Musisz wybrać pomiędzy dolnym i górnym okablowaniem;
• schematy układania autostrad: system zakleszczenia lub związany z nim ruch płynu chłodzącego na autostradach;
• położenie pionów, które mogą być poziome lub pionowe.

System monotube: jak regulować temperaturę?

Jednoprzewodowy system grzewczy Ma tylko jedną opcję okablowania - górną. Nie ma w nim pionu powrotnego, więc chłodziwo chłodzone w akumulatorach wraca do linii zasilającej. Ruch cieczy zapewnia różnica temperatur cieczy w dolnym i górnym grzejniku.

Aby zapewnić tę samą temperaturę w pomieszczeniach na różnych piętrach, powierzchnia urządzeń grzewczych na pierwszym piętrze powinna być nieco większa niż na drugim i kolejnych. Mieszanina gorącej i schłodzonej wody w górnych wymiennikach ciepła dostaje się do dolnych grzejników.

W systemie z pojedynczą rurą mogą istnieć dwie opcje ruchu płyn chłodzący: w pierwszej części idzie do chłodnicy, w drugiej - dalej w dół pionu do niższych urządzeń.

Przy równoległym okablowaniu jednorurowym wymienniki ciepła na wyższych piętrach otrzymują ciepłą wodę, a najniższe piętra - już schłodzone. Dlatego powierzchnię tego ostatniego należy zwiększyć, aby wyrównać ogrzewanie wszystkich pomieszczeń

W drugim przypadku cała objętość wody przechodzi przez każdy wymiennik ciepła, zaczynając od najwyższych. Główną cechą tego okablowania jest to, że grzejniki na pierwszym i piwnicy otrzymują tylko schłodzoną wodę.

Dzięki przepływowej wersji okablowania jednoprzewodowego nie można wyłączyć ani ograniczyć przepływu chłodziwa do oddzielnego grzejnika. Nakładanie się jednego z nich zatrzymałoby krążenie w całym systemie

A jeśli w pierwszym przypadku można regulować temperaturę w pokojach za pomocą kranów, to w drugim przypadku nie można ich użyć, ponieważ doprowadzi to do zmniejszenia dopływu cieczy do wszystkich kolejnych wymienników ciepła. Ponadto całkowite odcięcie kranu oznaczałoby zatrzymanie obiegu wody w systemie.

Podczas instalacji systemu jednorurowego lepiej jest zatrzymać się przy okablowaniu, co pozwala dostosować dopływ wody do każdego grzejnika. Umożliwi to dostosowanie temperatury w poszczególnych pokojach i, oczywiście, uelastycznienie systemu grzewczego, a tym samym zwiększenie wydajności.

Ponieważ okablowanie jednorurowe może być tylko na górze, jego instalacja jest możliwa tylko w budynkach z poddaszem użytkowym. W tym miejscu powinna znajdować się rura zasilająca. Główną wadą jest to, że rozpoczęcie ogrzewania jest możliwe tylko jednocześnie w całym budynku. Oczywiście system ma również zalety. Głównymi są prosta instalacja i niższy koszt. Pod względem estetycznym, im mniejsze rury, tym łatwiej je ukryć.

Jak należy układać system dwururowy?

Ta wersja schematu ogrzewania zakłada obecność linii zasilającej i wylotowej. Gorący płyn chłodzący krąży w górnej części układu, a chłodzi w dolnej części.

Dwururowy system grzewczy jest bardziej elastyczny pod względem kontroli temperatury w poszczególnych pomieszczeniach. Wymaga to jednak więcej materiałów niż pojedyncza rura

Rura jest podłączona z kotła podłączonego do zbiornika wyrównawczego. Ze zbiornika jest rura gorącej linii obwodu, która następnie łączy się z okablowaniem. W zależności od wielkości zbiornika i objętości wody w systemie rura przelewowa może opuścić zbiornik. Na nim nadmiar wody jest odprowadzany do kanalizacji.

Rury wychodzące z dna wymienników ciepła są połączone w linię powrotną. Na nim ochłodzony płyn chłodzący ponownie wchodzi do kotła. Powrót musi przejść przez te same pomieszczenia, co rura zasilająca.

Poziomy czy pionowy przewód pionowy?

System grzewczy z pionowym pionem polega na podłączeniu do niego grzejników z różnych podłóg. Jego zaletą: mniejsze ryzyko „wietrzenia” systemu, wadą jest wyższy koszt.

Gdy wymienniki ciepła z jednej podłogi są podłączone do rury zasilającej, jest to system poziomej rury nośnej. Ta opcja będzie kosztować mniej właścicieli domów, ale będzie musiała rozwiązać problem zatorów powietrznych. Z reguły wystarczy zainstalować otwory wentylacyjne.

Plusy i minusy aranżacji tego rodzaju ogrzewania

Jeśli chodzi o zalety systemu grzewczego z naturalnym obiegiem wody, jest ich kilka:

• brak trudności podczas instalacji, uruchomienia i eksploatacji;
• stabilność termiczna systemu. W oparciu o grawitacyjny obieg chłodziwa zapewnia maksymalne przenoszenie ciepła i utrzymuje mikroklimat w pomieszczeniach na ustalonym poziomie;
• rentowność (przy odpowiedniej izolacji budynku);
• cicha praca. Bez pompy - bez hałasu i wibracji;
• niezależność od awarii zasilania. Oczywiście w przypadku, gdy zainstalowany kocioł może pracować bez prądu;
• długi okres eksploatacji. Dzięki terminowej konserwacji bez większych napraw system może działać przez 35 lat lub dłużej.

Główną wadą grawitacyjnego systemu grzewczego są ograniczenia dotyczące powierzchni budynku i promienia działania. Jest instalowany w domach, których powierzchnia zwykle nie przekracza 100 metrów kwadratowych. Z powodu małego ciśnienia cyrkulacji promień systemu jest ograniczony do trzydziestu metrów w poziomie. Obowiązkowym wymogiem jest obecność poddasza w budynku, w którym zostanie zainstalowany zbiornik wyrównawczy.

Istotną wadą jest powolne nagrzewanie całego domu. W systemie z naturalnym obiegiem konieczne jest zaizolowanie rur przechodzących w nieogrzewanych pomieszczeniach, ponieważ istnieje ryzyko zamarznięcia wody.

Zazwyczaj do takiego okablowania używa się niewielkiej ilości materiału, ale gdy lokalna rezystancja rurociągu musi zostać zmniejszona, koszty rosną z powodu potrzeby większych rur.