Prirodzený cirkulačný vykurovací systém: pravidlá zariadenia + analýza typických schém

Bez ohľadu na to, ako inžinieri a stavitelia predpokladali v osemdesiatych rokoch, vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou žije a žije v 21. storočí a tiež ohrieva naše domovy. Čerpacia technika výrazne zvyšuje náklady na kotol a robí ho závislým od siete, takže ho mnohí odmietajú. Gravitačný systém je najlacnejším a najjednoduchším dizajnom. Má, samozrejme, svoje nevýhody, z ktorých hlavným je obmedzenie plochy budovy. Vďaka nízkej zotrvačnosti je vhodný pre domy do sto metrov štvorcových.

Ako funguje princíp prirodzeného obehu?

Chladivo, najčastejšie obyčajná voda, sa pohybuje po kontúrach od kotla k radiátorom a naopak v dôsledku zmeny jeho termodynamických charakteristík. Keď sa zahreje, hustota kvapaliny sa zníži a objem sa zvýši, vytlačí sa studeným prúdom, ktorý sa vracia, a stúpa potrubím. Pretože chladivo je distribuované gravitáciou pozdĺž horizontálnych vetiev, teplota klesá a vracia sa do kotla. Cyklus sa teda uzavrie.

Schéma vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou: 1 - bojler na tuhé palivo, 2 - hlavný stúpač, 3 - rozvody, 4 - expanzná nádrž, 5 - nádrž na vodu na doplnenie expandéra, 6 - potrubie, ktoré odstraňuje prebytočné chladivo do kanalizácie (kapacita), 7 - výmenníky tepla, 8 - guľové ventily, 9 - bojler, 10 - spätný chod, 11 - spätný stúpač

Ak sa pre dom zvolilo ohrev vody s prirodzenou cirkuláciou, všetky vodorovné časti potrubí sa položia so svahom, ktorý vedie pozdĺž toku tekutiny. To vám umožní efektívne sa zaoberať „vyvetranie»Batérie. Vzduch je ľahší ako voda, takže prúdi potrubím, vstupuje do expanznej nádrže a následne do atmosféry.

Nádrž prijíma vodu, ktorej objem sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou a vytvára konštantný tlak.

Čo určuje cirkulačný tlak?

Pri navrhovaní vykurovacieho systému sa musí počítať vytvorenie požadovaného cirkulačného tlaku. Závisí to od toho, ako sa líšia úrovne stredu kotla a najnižšieho chladiča. Čím väčší je výškový rozdiel, tým lepšie sa tekutina pohybuje systémom. Je tiež ovplyvnená rozdielom hustoty medzi horúcou a chladenou vodou.

Cirkulačný tlak vo vykurovacom systéme závisí predovšetkým od rozdielu vo výške kotla a dolného chladiča.Čím väčší je tento rozdiel (h), tým väčší je tlak

Vykurovanie s prirodzenou cirkuláciou je charakterizované cyklickou zmenou teploty vo výmenníkoch tepla a v kotli, ku ktorej dochádza pozdĺž stredovej osi zariadení. Horúca voda je hore, studená voda dole. Ochladené chladivo sa vplyvom gravitácie pohybuje potrubím.

Cirkulačný tlak priamo závisí od výšky batérií. Jeho zväčšenie je tiež uľahčené uhlom naklonenia prívodného potrubia, smerujúcim k radiátorom, a sklonom spätného potrubia smerom k bojleru. To umožňuje chladiacemu prostriedku ľahšie prekonať miestny odpor rúrok.

Pri inštalácii vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou v súkromnom dome je kotol nainštalovaný v najnižšom bode tak, aby boli všetky radiátory vyššie.

V chate je pri inštalácii vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou kotol nainštalovaný v najnižšom bode. Všetky tepelné výmenníky (radiátory) musia byť vyššie

Pri bytových domoch sa vykurovacie okruhy s prirodzenou cirkuláciou používajú zriedkavo, pretože pri inštalácii v byte sa kotol spúšťa priamo do „otvoru“ - priamo na podlahovú dosku. Podlaha okolo nej je vyrezaná a vybranie a obvod okolo neho musia byť chránené ohňovzdornými materiálmi.

Schémy takýchto vykurovacích systémov

Schéma vykurovacieho systému, bez ohľadu na to, ako chladivo cirkuluje, závisí od niekoľkých faktorov:

• spôsob pripojenia radiátorov na napájanie stúpačiek. Rozlišujú sa tu rúrkové systémy a systémy s dvoma rúrkami;
• Miesta na položenie prívodu teplej vody. Musíte si vybrať medzi spodným a horným zapojením;
• schémy kladenia diaľnic: systém zablokovania alebo súvisiaci pohyb chladiva na diaľniciach;
• umiestnenie stúpačiek, ktoré môžu byť horizontálne alebo vertikálne.

Monotube systém: ako regulovať teplotu?

Jednorúrkový vykurovací systém Má iba jednu možnosť zapojenia - tú najlepšiu. Nemá spätný stúpač, takže chladivo ochladené v batériách sa vracia do napájacieho vedenia. Pohyb kvapaliny je zabezpečený rozdielom teploty kvapaliny v dolných a horných radiátoroch.

Aby sa zabezpečila rovnaká teplota v miestnostiach na rôznych podlahách, povrch vykurovacích zariadení na prvom poschodí by mal byť o niečo väčší ako na druhom a nasledujúcich. Zmes horúcej a chladenej vody v horných výmenníkoch vstupuje do spodných radiátorov.

V systéme s jedným potrubím môžu existovať dve možnosti pohybu chladiaca kvapalina: v prvej časti ide do chladiča, v druhej časti - ďalej dole stúpačkou k spodným spotrebičom.

Pri paralelnom jednoprúdovom zapojení sú do výmenníkov tepla na horných poschodiach privádzaná horúca voda a najnižšie podlahy sú ochladzované. Preto by sa mala plocha týchto priestorov zväčšiť, aby sa vyrovnalo vykurovanie všetkých miestností

V druhom prípade prechádza celý objem vody každým výmenníkom tepla, počnúc najvyššou. Hlavnou črtou tohto zapojenia je, že radiátory na prvom a suteréne prijímajú iba chladenú vodu.

Pri prietokovej verzii jednovrstvového elektrického vedenia nemôžete vypnúť alebo obmedziť prietok chladiacej kvapaliny na samostatný radiátor. Prekrývanie jedného z nich by viedlo k zastaveniu obehu v celom systéme

A ak v prvom prípade je možné regulovať teplotu v miestnostiach pomocou kohútikov, potom v druhom nemôžu byť použité, pretože to povedie k zníženiu dodávky kvapaliny do všetkých následných výmenníkov tepla. Úplné uzavretie kohútika by navyše znamenalo zastavenie cirkulácie vody v systéme.

Pri inštalácii jednovrstvového systému je lepšie zastaviť elektroinštaláciu, čo umožňuje nastaviť prívod vody do každého radiátora. To vám umožní nastaviť teplotu v jednotlivých miestnostiach a samozrejme, aby bol vykurovací systém flexibilnejší, a teda účinnejší.

Pretože jednovláknové vedenie môže byť iba špičkové, jeho inštalácia je možná iba v budovách s podkrovím. Tu by malo byť umiestnené prívodné potrubie. Hlavnou nevýhodou je, že začiatok vykurovania je možný iba v celej budove naraz. Systém má samozrejme aj výhody. Medzi hlavné patrí jednoduchá inštalácia a nižšie náklady. Pokiaľ ide o estetiku, čím menšie sú rúry, tým ľahšie je skryť.

Ako by mal byť usporiadaný dvojtrubkový systém?

Táto verzia vykurovacej schémy predpokladá prítomnosť prívodného a výstupného potrubia. Horúca chladiaca kvapalina cirkuluje v hornej časti systému a chladená v dolnej časti systému.

Dvojrúrkový vykurovací systém je flexibilnejší, pokiaľ ide o reguláciu teploty v jednotlivých miestnostiach. Vyžaduje však viac materiálov ako jednu rúru

K kotlu pripojenému k expanznej nádrži je pripojené potrubie. Z nádrže vychádza potrubie horúceho okruhu okruhu, ktoré sa potom pripája k elektroinštalácii. V závislosti od veľkosti nádrže a objemu vody v systéme môže preteková trubica opustiť nádrž. Na to je prebytočná voda vypúšťaná do kanalizácie.

Potrubia vychádzajúce zo spodku výmenníkov tepla sú kombinované do spätného potrubia. Ochladené chladivo na ňom opäť vstupuje do kotla. Spiatočka musí prechádzať rovnakými miestnosťami ako prívodné potrubie.

Vodorovné alebo zvislé vedenie stúpačky?

Vykurovací systém so zvislým stúpačom zahŕňa pripojenie radiátorov z rôznych poschodí. Jeho výhoda: nižšie riziko „vetrania“ systému, nevýhodou sú vyššie náklady.

Ak sú výmenníky tepla z jedného poschodia spojené s prívodným potrubím, jedná sa o horizontálny stúpací systém. Táto možnosť bude stáť majiteľov domov v menšom množstve, ale bude musieť vyriešiť problém s preťažením vzduchu. Spravidla stačí nainštalovať vetracie otvory.

Výhody a nevýhody tohto typu vykurovania

Pokiaľ ide o výhody vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou vody, je ich niekoľko:

• nedostatok ťažkostí počas inštalácie, uvedenia do prevádzky a prevádzky;
• tepelná stabilita systému. Na základe gravitačného obehu chladiva zabezpečuje maximálny prenos tepla a udržuje mikroklímu v priestoroch na danej úrovni;
• ziskovosť (so správnou izoláciou budovy);
• tichá práca. Bez čerpadla - bez hluku a vibrácií;
• nezávislosť od výpadkov energie. Samozrejme v prípade, keď inštalovaný kotol môže pracovať bez elektriny;
• dlhodobá prevádzka. Vďaka včasnej údržbe bez väčších opráv môže systém pracovať 35 a viac rokov.

Hlavnou nevýhodou gravitačného vykurovacieho systému sú obmedzenia v oblasti budovy a polomer pôsobenia. Inštaluje sa v domoch, ktorých plocha obvykle nepresahuje 100 metrov štvorcových. Vďaka malému cirkulačnému tlaku je polomer systému horizontálne obmedzený na tridsať metrov. Povinnou požiadavkou je prítomnosť podkrovia v budove, v ktorej bude expanzná nádrž nainštalovaná.

Významnou nevýhodou je pomalé zahrievanie celého domu. Pri systéme s prirodzenou cirkuláciou je potrebné izolovať potrubia prechádzajúce v nevykurovaných miestnostiach, pretože hrozí nebezpečenstvo zamrznutia vody.

Na takéto zapojenie sa zvyčajne používa malý materiál, ale keď je potrebné znížiť miestny odpor potrubia, náklady sa zvýšia v dôsledku potreby väčších potrubí.