Гравитационна отоплителна система: принцип на работа,

Как действа гравитационното отопление? Какво влияе върху циркулацията на охлаждащата течност? Какво оборудване е необходимо за пълна и безпроблемна работа на системата? В тази статия ще се опитаме да намерим отговори на тези и много други въпроси.

Какво е това?

В любой системе водяного отопления функцию переноса и распределения тепла по отопительным приборам выполняет теплоноситель - жидкое вещество со значительной удельной теплоемкостью.

Най-често тази роля играе обикновена вода; Въпреки това, в случаите, когато къщата може да остане без отопление през зимата студена, често се използват течности с по-ниски температури на фазовия преход.

Независимо от вида на охлаждащата течност, той трябва да се придвижва, да пренася топлината.

Няма толкова много начини да направите това.

• В системите за централно отопление функцията за мотивация на циркулацията се осъществява чрез диференциалното налягане между захранващите и връщащите тръбопроводи на отоплителния тръбопровод.

• Автономните системи с принудителна циркулация за тази цел са оборудвани с циркулационни помпи.
• Накрая, охлаждащата течност в гравитационните (гравитационни) системи се движи само поради промяна на вътрешната плътност при нагряване.

Как работи

Принцип

Нека се опитаме да представим по-ясно механизма на такава система.

Упрощенно говоря, она представляет собой два сообщающихся сосуда, соединенные трубами (отопительным контуром) в единое кольцо. Первый сосуд - котел, второй - собственно система отопления, состоящая из радиаторов, розлива и подводок. Высота обоих сосудов одинакова.

Уточним: как правило, отопительный контур имеет значительную высоту. Как минимум - куда большую, чем котел. Чтобы преодолеть эту проблему, контур сразу после котла комплектуется разгонным коллектором - вертикальным участком, в который вытесняется нагретый теплоноситель.

След загряване на топлообменника, съдържанието му се втурва нагоре, премества се от по-студените маси. След като достигне горната точка на ускоряващия колектор, горещата охлаждаща течност започва да слиза по пътя, преминаващ през нагревателните устройства и постепенно им дава топлинна енергия.

Охлаждането повишава плътността си и в долната част на пътя си е готова да измести нагрятата течност в топлообменника на котела в колектора за ускоряване, като е започнал нов цикъл на работа на системата.

фактори

Очевидно, что чем больше скорость циркуляции - тем более равномерным будет распределение тепла в контуре, тем меньше будет разброс температуры батарей. Чем определяется эта скорость?

Баланс на два противодействащи фактора: системата за налягане, създадена по време на работа и хидравличното съпротивление на веригата.

Какво определя всеки от факторите?

налягане

• От высоты разгонного участка контура (то есть суммарной высоты участка котел - разгонный коллектор). Для его увеличения котел, если есть возможность, монтируется в подвале, а верхняя часть розлива выносится на чердак.
• От пристрастието при бутилирането. По правило се прави постоянно: от горната точка бутилирането се свежда до котела, като се губи поне един сантиметър от височината над нивото на пода на един изминат метър дължина. Благодарение на наклона, охлаждащата охлаждаща течност прави свой собствен маршрут, носен от собственото си тегло.

Хидравлично съпротивление

Колкото по-ниско е, толкова по-лесно е водата или друг топлоносител да се справи с фиксирана глава.

Какво влияе върху хидравличното съпротивление на системата?

• Диаметр розлива. Чем он больше, тем меньшее сопротивление труба оказывает потоку воды. Абсолютный минимум диаметра - 32 миллиметра; чаще при сооружении гравитационной системы своими руками в качестве розлива используется труба размером 40 - 50 мм.
• Дължината на пълненето. Контурът с дължина повече от сто метра с разумен диаметър просто няма да работи. Обикновено гравитационните отоплителни системи не го правят по-дълго от 40-50 метра.
• Брой на завои и диаметри. Всеки от тях увеличава устойчивостта към движение на водата.
• Количество и тип запорной арматуры. Чем меньше завихрений на дросселирующих приспособлениях - тем лучше.

Практическите последици: по-добре е да не използвате винтов вентил в гравитационната система. В допълнение към факта, че техният дизайн отдавна е морално остарял, движенията им създават много по-голяма хидравлична устойчивост, отколкото плавния слой на сферичния кран.

• И накрая, материалът на тръбата и нейната възраст оказват силно влияние върху устойчивостта към потока. За да бъдем точни, определящият фактор е т.нар. Коефициент на грапавост. Сравнете стойността му за различните тръби.

Практическите последици: при инсталирането е по-добре да използвате пластмасова или метална пластмаса. Не трябва да се страхува от прегряване: докато контурът има вода, температурата на тръбите не надвишава 100 градуса.

оборудване

Гравитацията може да бъде едновременно затворена система, която не комуникира с атмосферния въздух и е отворена за атмосферата. Видът на системата зависи от вида на оборудването, от което се нуждае.

отворен

Всъщност единственият задължителен елемент е отворен резервоар за разширение.

Той съчетава няколко функции:

• Задържа прекалена вода в случай на прегряване.
• Изпуска въздух в атмосферата и парата, генерирана при кипене на водата във веригата.
• Подпомага за запълване на вода, компенсира изтичането и изпарението.

В случаите, когато радиаторите са разположени над радиатора в отделни бутилиращи секции, горните им щепсели са снабдени с въздух. В тази роля могат да действат като кранове на Майевски, както и обикновени водни кранове.

За да нулирате системата, тя обикновено се допълва от кран, водещ до канализацията или точно извън къщата.

затворен

В затворена гравитационна система функциите на отворения резервоар се разпределят на няколко независими устройства.

• Резервоарът за разширение на диафрагмата на отоплителната система осигурява възможност за разширяване на охлаждащата течност при нагряване. Като правило, неговият обем е равен на 10% от общия обем на системата.
• Предпазният клапан освобождава свръхналягане, когато резервоарът е пълен.
• Ръчен вентилационен отвор (например един и същ кран Mayevsky) или автоматичен въздушен отвор са отговорни за изхода на въздуха.
• Манометърът показва налягането.

Важно: в гравитационната система в горната му точка трябва да има най-малко един отвор. За разлика от схемата с принудителна циркулация, тук въздушното задръстване просто няма да позволи на топлоносителя да се движи.

В допълнение към горното, затворена система обикновено е оборудвана с джъмпер с XB система, която позволява пълненето й след нулиране или компенсиране на изтичането на вода.

уговорка

Инструкцията за оформлението на радиаторите се определя главно от броя на етажите в къщата.

Един етаж

Когато се насочва към един етаж, авторът категорично препоръчва да не се преоткрива колелото и да се използва временен тест на Ленинград. При правилното изпълнение е пръстен, разположен по периметъра на къщата, с нагреватели, вградени успоредно на този пръстен.

Всеки радиатор е свързан отдолу надолу или диагонално. Захранващите устройства са снабдени с два клапана или вентил на захранването и с дросел на захранването. Заключващите клапани ще позволят да се изключат батериите за ремонт, без да се спира цялата верига или да се натискат някои от нагревателите, за да се изравнят температурите.

Два етажа

Но в случай на два етажа схемата с две тръби е оптимална, отново с увеличения диаметър на бутилките и постоянното свързване на радиаторите. Всъщност създаваме типична схема за горно пълнене: след ускоряващия колектор, охлаждащата течност се вкарва в захранващата тръба и оттам се захранва гравитационно обратно към дъното през радиаторите.

Най-важната точка: рейзърите задължително са дросели за балансиране. Без него ще получим изключително неравномерно разпределение на температурите: цялата охлаждаща течност ще премине през най-близките до котела котли.

Ако вашият котел е монтиран в сутерена, е логично да извадите бутилката в него.

Разбира се, ако е изпълнено едно от следните условия:

1. Избата е изолирана и има целогодишна положителна температура.
2. Ваша система отопления - с тосолом или любым другим антифризом.

Плюсове и минуси

Как изглежда гравитационното отопление на фона на система с принудителна циркулация? Заслужава ли си да спрете да го избирате, когато проектирате своя собствена къща?

достойнство

• Системата е напълно толерантна към грешките. Няма движещи се или износващи се части; тя не зависи от външни фактори, включително нестабилна мощност в града.
• Гравитационная схема - саморегулирующаяся. Чем холоднее обратка в ней, тем быстрее циркуляция теплоносителя: ведь он обладает большей плотностью по сравнению с нагревшимися в котле массами.
• Накрая, когато проектирате тази система, не е нужно да се справяте със сложни изчисления, нямате нужда от специални умения: такива схеми са проектирани от нашите дядовци. В провинцията и сега можете да намерите контури, прикрепени към топлообменник, поставен в руска фурна от стоманена тръба.

недостатъци

Не и без тях.

• Система довольно медленно прогревается. От розжига котла до выхода батарей на рабочую температуру может пройти полтора - два часа.

Обаче: за да се охлади поради голям обем охлаждаща течност, те също ще бъдат бавни. Особено ако радиаторите са снабдени с чугунени радиатори или масивни стоманени регистри.

• Опростеността на системата не означава, че нейната цена ще бъде значително по-ниска в сравнение с алтернативите. Диаметърът на бутилката в твърдо състояние ще доведе до значителни разходи. Ето един откъс от текущата ценова листа за подсилена полипропиленова тръба от една от руските компании:

• Без да се балансира, разпространението на температурите между радиаторите може да се забележи.
• И накрая, при незначителен топлопренос на котела, зоните за бутилиране в тавана или в сутерена могат лесно да се поемат от лед при силни студове.

Две в едно

Решаването на всички изброени проблеми на гравитационната схема може да се осъвремени чрез поставяне на помпата. В този случай системата ще запази способността си да работи с естествена циркулация.

Когато правите тази работа, си струва да се придържате към няколко прости правила.

• Между кранчетата на помпата е поставен вентил или, далеч по-добре, спирателен вентил. Когато помпата работи, тя няма да позволи на работното колело да задвижи вода над малък кръг.
• Преди помпата е необходим резервоар. Той предпазва ротора и помпените лагери от навлизането на скалите и пясъка.
• Включването на помпата е ограничено до двойка клапани, които позволяват почистване на филтъра или изваждане на помпата за ремонт, без да се губи охлаждащата течност.

Заключение

Надяваме се, че успяхме да отговорим на всички въпроси, които читателят е натрупал. Както винаги, допълнителната информация за принципа на работа на гравитационните системи и тяхното устройство може да бъде намерена в приложеното видео. Успех!