Hệ thống sưởi ấm tuần hoàn tự nhiên: quy tắc thiết bị + phân tích các sơ đồ điển hình

Bất kể các kỹ sư và nhà xây dựng dự đoán như thế nào trong những năm tám mươi, hệ thống sưởi ấm với sự lưu thông tự nhiên và sống trong thế kỷ hai mươi mốt, và nó cũng làm nóng nhà của chúng ta. Thiết bị bơm làm tăng đáng kể chi phí của lò hơi và làm cho nó phụ thuộc vào nguồn điện, vì vậy nhiều người từ chối nó. Hệ thống trọng lực là rẻ nhất và dễ dàng nhất trong thiết kế. Tất nhiên, nó có nhược điểm của nó, trong đó chính là hạn chế về diện tích của tòa nhà. Do quán tính thấp, nó phù hợp cho những ngôi nhà rộng tới cả trăm mét vuông.

Làm thế nào để nguyên tắc lưu thông tự nhiên làm việc?

Chất làm mát, thường là nước thông thường, di chuyển dọc theo các đường viền từ nồi hơi đến bộ tản nhiệt và ngược lại do sự thay đổi các đặc tính nhiệt động của nó. Khi, khi được làm nóng, mật độ của chất lỏng giảm và thể tích tăng lên, nó bị vắt ra bởi một dòng lạnh đi đến sự trở lại của chúng, và tăng lên qua các đường ống. Khi chất làm mát được phân phối bởi trọng lực dọc theo các nhánh ngang, nhiệt độ giảm xuống và nó quay trở lại lò hơi. Thế là chu kỳ khép lại.

Sơ đồ hệ thống sưởi ấm với tuần hoàn tự nhiên: 1 - nồi hơi nhiên liệu rắn, 2 - riser chính, 3 - ống phân phối, 4 - bể mở rộng, 5 - bể chứa nước để bổ sung thiết bị mở rộng, 6 ống giúp loại bỏ chất làm mát dư thừa vào cống (công suất), 7 - bộ trao đổi nhiệt, 8 - van bi, 9 - nồi hơi, 10 - trở lại, 11 - riser ngược

Nếu nước nóng với tuần hoàn tự nhiên được chọn cho ngôi nhà, thì tất cả các phần ống nằm ngang được đặt với độ dốc đi dọc theo hướng của chất lỏng. Điều này cho phép bạn đối phó hiệu quả với "lên sóng»Pin. Không khí nhẹ hơn nước, vì vậy nó lao lên qua các đường ống, đi vào bể giãn nở, và sau đó, theo đó, vào bầu khí quyển.

Bể nhận nước, thể tích tăng khi nhiệt độ tăng và tạo ra áp suất không đổi.

Điều gì quyết định áp lực lưu thông?

Việc tạo ra áp suất lưu thông cần thiết phải được tính toán khi thiết kế hệ thống sưởi ấm. Nó phụ thuộc vào mức độ giữa lò hơi và bộ tản nhiệt thấp nhất khác nhau như thế nào. Chênh lệch độ cao càng lớn, chất lỏng di chuyển qua hệ thống càng tốt. Nó cũng bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt mật độ giữa nước nóng và nước lạnh.

Áp suất tuần hoàn trong hệ thống sưởi, trước hết, phụ thuộc vào sự chênh lệch chiều cao giữa nồi hơi và bộ tản nhiệt thấp hơn.Chênh lệch này (h) càng lớn, áp suất càng lớn

Gia nhiệt với tuần hoàn tự nhiên được đặc trưng bởi sự thay đổi theo chu kỳ nhiệt độ trong các bộ trao đổi nhiệt và trong nồi hơi, xảy ra dọc theo trục trung tâm của thiết bị. Nước nóng ở phía trên, nước lạnh ở phía dưới. Dưới ảnh hưởng của trọng lực, chất làm mát được làm mát di chuyển xuống các đường ống.

Áp suất tuần hoàn trực tiếp phụ thuộc vào chiều cao của pin. Sự gia tăng của nó cũng được tạo điều kiện bởi góc nghiêng của đường cung cấp, hướng về phía bộ tản nhiệt và độ dốc của đường ống trở lại đối diện với lò hơi. Điều này cho phép chất làm mát dễ dàng vượt qua sức cản cục bộ của đường ống.

Khi lắp đặt hệ thống sưởi ấm với lưu thông tự nhiên trong nhà riêng, nồi hơi được lắp đặt ở điểm thấp nhất để tất cả các bộ tản nhiệt đều cao hơn.

Trong ngôi nhà, khi cài đặt một hệ thống sưởi ấm với lưu thông tự nhiên, nồi hơi được cài đặt ở điểm thấp nhất. Tất cả các bộ trao đổi nhiệt (tản nhiệt) phải cao hơn

Đối với các tòa nhà chung cư, các mạch sưởi ấm với lưu thông tự nhiên rất hiếm khi được sử dụng, vì khi lắp đặt trong một căn hộ, nồi hơi chìm vào lỗ Lỗ - trực tiếp trên tấm sàn. Sàn xung quanh nó được cắt ra, và phần lõm và chu vi xung quanh nó phải được bảo vệ bằng vật liệu chống cháy.

Sơ đồ hệ thống sưởi ấm như vậy

Sơ đồ của hệ thống sưởi, bất kể cách chất làm mát lưu thông, phụ thuộc vào một số yếu tố:

• một phương pháp để kết nối bộ tản nhiệt với riser cung cấp. Hệ thống một ống và hai ống được phân biệt ở đây;
• nơi đặt đường dây cấp nước nóng. Bạn cần chọn giữa hệ thống dây dưới và trên;
• phương án đặt đường cao tốc: hệ thống bế tắc hoặc chuyển động làm mát liên quan ở đường cao tốc;
• vị trí của riser, có thể là ngang hoặc dọc.

Hệ thống monotube: làm thế nào để điều chỉnh nhiệt độ?

Hệ thống sưởi ống đơn Nó chỉ có một tùy chọn nối dây - cái trên cùng. Không có riser trở lại trong đó, vì vậy chất làm mát được làm mát trong pin trở lại đường cung cấp. Sự chuyển động của chất lỏng được cung cấp bởi sự chênh lệch nhiệt độ của chất lỏng trong bộ tản nhiệt dưới và trên.

Để đảm bảo cùng nhiệt độ trong các phòng ở các tầng khác nhau, bề mặt của các thiết bị sưởi ấm ở tầng một phải lớn hơn một chút so với ở tầng thứ hai và sau đó. Một hỗn hợp nước nóng và lạnh trong các bộ trao đổi nhiệt phía trên đi vào bộ tản nhiệt phía dưới.

Trong một hệ thống ống đơn có thể có hai tùy chọn để di chuyển chất làm mát: trong phần đầu tiên đi đến bộ tản nhiệt, phần khác - tiếp tục xuống riser cho các thiết bị thấp hơn.

Với hệ thống dây điện đơn song song, các bộ trao đổi nhiệt ở các tầng trên nhận được nước nóng và các bộ dưới được làm mát. Do đó, nên tăng diện tích của cái sau để cân bằng độ nóng của tất cả các phòng

Trong trường hợp thứ hai, toàn bộ thể tích nước đi qua mỗi bộ trao đổi nhiệt, bắt đầu từ những cái cao nhất. Tính năng chính của hệ thống dây điện này là bộ tản nhiệt ở tầng một và tầng hầm chỉ nhận được nước lạnh.

Với phiên bản chảy qua của hệ thống dây điện một ống, bạn không thể tắt hoặc giới hạn dòng chất làm mát ở một bộ tản nhiệt riêng. Chồng chéo một trong số chúng sẽ ngừng lưu thông trong toàn bộ hệ thống

Và nếu trong trường hợp đầu tiên có thể điều chỉnh nhiệt độ trong phòng với sự trợ giúp của vòi, thì trong lần thứ hai chúng không thể được sử dụng, vì điều này sẽ dẫn đến giảm cung cấp chất lỏng cho tất cả các bộ trao đổi nhiệt tiếp theo. Ngoài ra, việc tắt hoàn toàn vòi sẽ đồng nghĩa với việc ngừng lưu thông nước trong hệ thống.

Khi lắp đặt hệ thống một ống, tốt hơn hết là dừng lại ở hệ thống dây điện, điều này giúp điều chỉnh việc cấp nước cho từng bộ tản nhiệt. Điều này sẽ cho phép bạn điều chỉnh nhiệt độ trong từng phòng riêng lẻ và tất nhiên, làm cho hệ thống sưởi linh hoạt hơn, và do đó hiệu quả hơn.

Vì hệ thống dây điện một ống chỉ có thể đứng đầu, nên chỉ có thể lắp đặt trong các tòa nhà có gác mái. Đây là nơi đặt ống dẫn thức ăn. Nhược điểm chính là việc bắt đầu sưởi ấm chỉ có thể xảy ra trong toàn bộ tòa nhà cùng một lúc. Hệ thống cũng có lợi thế, tất nhiên. Những cái chính là cài đặt đơn giản và chi phí thấp hơn. Về mặt thẩm mỹ, đường ống càng nhỏ thì càng dễ giấu chúng.

Nên bố trí hệ thống hai ống như thế nào?

Phiên bản này của sơ đồ sưởi ấm giả định sự hiện diện của một đường cung cấp và đầu ra. Chất làm mát nóng lưu thông ở phần trên của hệ thống, và làm mát ở phần dưới.

Hệ thống sưởi ấm hai ống linh hoạt hơn liên quan đến kiểm soát nhiệt độ trong từng phòng. Tuy nhiên, nó đòi hỏi nhiều vật liệu hơn ống đơn

Một đường ống được kết nối từ nồi hơi kết nối với bể mở rộng. Từ bể có một đường ống của đường dây nóng của mạch, sau đó kết nối với hệ thống dây điện. Tùy thuộc vào kích thước của bể và khối lượng nước trong hệ thống, một ống tràn có thể rời khỏi bể. Trên đó, nước thừa được xả vào cống.

Các ống thoát ra khỏi đáy của các bộ trao đổi nhiệt được kết hợp thành một đường trở lại. Trên đó, chất làm mát được làm mát trở lại vào nồi hơi. Việc trở lại phải đi qua các phòng giống như đường ống cung cấp.

Dây riser ngang hay dọc?

Hệ thống sưởi ấm với một riser thẳng đứng liên quan đến việc kết nối bộ tản nhiệt với nó từ các tầng khác nhau. Ưu điểm của nó: rủi ro "phát sóng" hệ thống thấp hơn, nhược điểm là chi phí cao hơn.

Khi các bộ trao đổi nhiệt từ một tầng được kết nối với đường ống cung cấp, đây là một hệ thống riser ngang. Tùy chọn này sẽ khiến chủ nhà tốn một khoản tiền nhỏ hơn, nhưng sẽ phải giải quyết vấn đề tắc nghẽn không khí. Theo quy định, nó là đủ để cài đặt lỗ thông hơi.

Ưu và nhược điểm của việc sắp xếp loại sưởi ấm này

Đối với những lợi thế của một hệ thống sưởi ấm với lưu thông nước tự nhiên, có một số trong số họ:

• thiếu khó khăn trong quá trình cài đặt, vận hành và vận hành;
• ổn định nhiệt của hệ thống. Dựa trên sự lưu thông hấp dẫn của chất làm mát, nó cung cấp sự truyền nhiệt tối đa và duy trì vi khí hậu trong các phòng ở mức cài đặt;
• lợi nhuận (với cách nhiệt thích hợp của tòa nhà);
• công việc yên tĩnh. Không bơm - không có tiếng ồn và độ rung;
• độc lập khỏi sự cố mất điện. Đương nhiên, trong trường hợp nồi hơi được lắp đặt có thể hoạt động mà không cần điện;
• hoạt động lâu dài. Với việc bảo trì kịp thời mà không cần sửa chữa lớn, hệ thống có thể hoạt động từ 35 năm trở lên.

Nhược điểm chính của hệ thống sưởi ấm hấp dẫn là những hạn chế về diện tích của tòa nhà và bán kính hành động. Nó được lắp đặt trong các ngôi nhà, diện tích thường không vượt quá 100 mét vuông. Do áp suất lưu thông nhỏ, bán kính của hệ thống bị giới hạn ở mức ba mươi mét theo chiều ngang. Một yêu cầu bắt buộc là sự hiện diện của một gác mái trong tòa nhà trong đó bể mở rộng sẽ được lắp đặt.

Một bất lợi đáng kể là sự nóng lên chậm của toàn bộ ngôi nhà. Với một hệ thống có lưu thông tự nhiên, cần phải cách nhiệt các đường ống đi qua trong các phòng không sử dụng, vì có nguy cơ đóng băng nước.

Thông thường, một ít vật liệu được sử dụng cho hệ thống dây điện như vậy, nhưng khi cần giảm điện trở cục bộ của đường ống, chi phí sẽ tăng do nhu cầu về đường ống lớn hơn.