Wymuszony obieg grzewczy i jego schematy

Jak działa system ogrzewania z naturalną cyrkulacją

Główne zadanie systemu podgrzewania wody - ma to na celu zapewnienie cyrkulacji chłodziwa w rurach. Aby dom się nagrzał, gorąca woda z kotła musi wpływać do rur i grzejników. System ogrzewania z naturalną cyrkulacją działa na zasadzie grawitacji. Ciecz przepływa przez rury grawitacyjnie bez użycia pompy. Gęstość i waga cieczy zmniejsza się po podgrzaniu, a po schłodzeniu powraca do pierwotnego stanu.

W takim urządzeniu praktycznie nie ma ciśnienia. Zgodnie z obliczeniami widać, że przy ciśnieniu 10-metrowego słupa wody występuje ciśnienie 1 atmosfery. Okazało się, że w urządzeniu grzewczym parterowego domu ciśnienie będzie wynosić od 0,5 do 0,7 atm., aw dwupiętrowym domu - nie więcej niż 1 atm.

Zalety i wady naturalnego ogrzewania obiegowego

Jak każde urządzenie, podgrzewanie wody z naturalną cyrkulacją ma swoje zalety, ale i wady. Dlaczego system jest dobry?

1. Prosta instalacja i konserwacja, łatwe uruchomienie systemu. Całą instalację można wykonać samodzielnie.
2. Nie ma potrzeby kupowania drogiego sprzętu.
3. System działa stabilnie. Nośnik ciepła daje największą moc cieplną i utrzymuje wymaganą temperaturę w pomieszczeniu.
4. Brak zależności od prądu. Urządzenie będzie nadal działać po odcięciu zasilania.
5. Jeśli dom jest dobrze ocieplony, dzięki takiemu systemowi możesz dużo zaoszczędzić.
6. Żadnej pompy, która robi dużo hałasu.
7. Jeśli konserwacja zostanie przeprowadzona na czas, urządzenie grzewcze może działać przez ponad 35 lat.

Wady systemu:

• Pomimo tego, że system grzewczy wymaga niewielu materiałów, koszty będą znacznie wyższe, gdy zmniejszy się lokalny opór rurociągu. Ponieważ będziesz musiał zainstalować większe rury.
• Dom nagrzewa się znacznie wolniej.
• Jeśli rury przechodzą przez nieogrzewane pomieszczenia, obszary te należy zaizolować. W przeciwnym razie istnieje ryzyko, że płyn zamarznie.
• Taki system ogrzewania nadaje się tylko do domów prywatnych o powierzchni nie większej niż 100 mkw. m., ponieważ działa w promieniu do 30 metrów. Wynika to z faktu, że system ma małą okrągłą głowicę.
• Głównym warunkiem jest strych w domu. Tam jest zainstalowany zbiornik wyrównawczy.

Schemat dwururowego systemu ogrzewania parterowego domu

Decydując się na system jednorurowy warto rozważyć możliwość odłączenia każdego akumulatora (do napraw regulacja temperatury w pomieszczeniu)

Jest to stosunkowo rzadko używane ze względu na niską wydajność. To jedna autostrada biegnąca wzdłuż ścian, przebiegająca pod wszystkimi grzejnikami. Z każdego z nich montuje się w nim rury odgałęzione, przez które chłodziwo jest dostarczane i usuwane. Ponieważ cieplejszy płyn chłodzący dostaje się do pierwszych grzejników, oddając im część ciepła, woda jest już schładzana do tych ostatnich. W efekcie dom będzie ogrzewany nierównomiernie, a pomieszczenia oddalone od kotła będą się nagrzewać znacznie dłużej. Co najlepsze, taki schemat jest odpowiedni dla parterowego domu o małej powierzchni, ponieważ zmniejszy koszty instalacji. Istnieje inna wersja schematu jednorurowego: kiedy grzejnik wcina się w rurę. Wadą tej metody jest brak możliwości wyłączenia jednego z grzejników, aby nie zatrzymywać całego układu.

Wybierając system dwururowy, możesz podłączyć grzejniki w dowolny sposób: połączenie ukośne, boczne, dolne

Rodzaje naturalnych układów krążenia

Przed utworzeniem obwodu do ogrzewania prywatnego domu należy najpierw obliczyć ilość ciepła wymaganą dla pomieszczenia. Obliczenie obejmuje dane kotłarozmieszczenie i średnicę rur, a także poziom izolacji termicznej ścian zewnętrznych. Nawet najmniejsze błędy w obliczeniach mogą wpłynąć na jakość ogrzewania domu. Dlatego lepiej, jeśli wszystkie obliczenia są wykonywane przez specjalistów. Systemy grzewcze są kilku typów:

• Typ otwarty i zamknięty (różnią się w zależności od zbiorników wyrównawczych).
• Typ jednorurowy i dwururowy (grzejniki są podłączane na różne sposoby).

Otwarty system

Urządzenie otwarte zawiera zbiornik (zbiornik otwarty), który jest wyposażony w rurkę (przelew awaryjny). Rura jest podłączona do kanalizacji lub wyprowadzona na ulicę. Zbiornik jest instalowany pod sufitem, czasem na strychu. Zbiornik typu otwartego można wykonać własnymi rękami o dowolnym rozmiarze, co jest jego główną zaletą. Ma przystępną cenę... Wady urządzenia:

• Ciągle musisz dodawać wodę do zbiornika typu otwartego, ponieważ szybko odparowuje. Aby nie dodawać stale wody ręcznie, do zbiornika można doprowadzić rurę wodną.
• Często na metalowych elementach obwodu powstaje korozja. Ze względu na to, że tlen stale przepływa do otwartego zbiornika.
• Powietrze dostaje się do rurociągu. Mocując grzejniki pod niewielkim nachyleniem i instalując automatyczne nawiewniki, możesz pozbyć się problemu.

Zamknięty system

Naturalny układ krążenia chłodziwo typu zamkniętego dobrze nadaje się zarówno do domów parterowych, jak i dwupiętrowych. W obiegu grzewczym jest zainstalowany zbiornik membranowy. Dzięki zbiornikowi metalowe części urządzenia są mniej podatne na korozję. Zamknięte urządzenie działa w następujący sposób:

1. Zamknięty elastyczny zbiornik membranowy jest membranowym naczyniem wzbiorczym. Membrana tworzy dwie sekcje w zbiorniku. Pierwsza sekcja przeznaczona jest na chłodziwo, druga zawiera powietrze lub azot. Podczas rozszerzania się chłodziwa nadmiar wody z obwodu grzewczego trafia do zbiornika.
2. Pod wpływem gorącej wody membrana zaczyna się rozciągać, a gaz w drugiej części zaczyna się kurczyć.
3. Kiedy woda ostygnie, gaz ponownie się zwiększa i wypycha chłodziwo z powrotem do układu. W ten sposób następuje ciągłe napełnianie obwodu wodnego chłodziwem.

Jeśli wybierzesz system otwarty i zamknięty, taniej jest kupić lub stworzyć otwarty zbiornik własnymi rękami. Zbiornik membranowy kosztuje kilka razy więcej, więc jest rzadko używany.

System jednoprzewodowy

W przypadku domów parterowych o małej powierzchni odpowiednie jest ogrzewanie jednorurowe. W dwupiętrowym domu ten rodzaj ogrzewania będzie nieskuteczny. Zalety systemu to tani montaż, prosta konstrukcja, rury nie są montowane pod sufitem, co oznacza, że ​​ogólne wnętrze pomieszczenia nie ulegnie pogorszeniu. Ogrzewanie jednorurowe działa zgodnie z następującą zasadą:

• Ciecz unosi się wzdłuż pionowego odcinka rury.
• Następnie chłodziwo przechodzi do poziomej rury. Ta rura łączy grzejniki.
• Schłodzona ciecz wraca do kotła z zewnętrznej chłodnicy.

Ten system ma swoje wady. Im dalej pion zasilający, tym niższa temperatura grzejników. Obejścia pomogą zwiększyć produktywność. Aby zapewnić równomierne ogrzewanie domu, w miejscach podłączenia grzejników umieszcza się zworki. Nawet po wykonaniu dokładnych obliczeńsystem jednorurowy będzie nieskuteczny, jeśli parterowy dom ma więcej niż trzy pokoje. Problem można rozwiązać, modernizując system za pomocą pompy kołowej.

Schemat dwururowego ogrzewania wody dla prywatnego domu z naturalnym obiegiem

Ogrzewanie dwururowe nadaje się do ogrzewania domu dwupiętrowego. Jeśli porównamy system jednorurowy i dwururowy, to w drugim - ciecz jest dostarczana do wszystkich grzejników na gorąco.Obwód dwururowy ma specjalną konstrukcję składającą się z dwóch rur. Jeden do dostawy, drugi do zwrotu. Do każdego urządzenia grzewczego podłączona jest rura zasilająca. Połączenie jest realizowane przez oddzielny zaczep wejściowy. Rura powrotna jest podłączona osobno. Zalety systemu grzewczego z górnym i dolnym okablowaniem polegają na tym, że jego instalacja jest bardzo prosta, a charakterystyka pracy jest efektywna. Z takim systemem:

1. Nie jest możliwe dodawanie dodatkowych sekcji do grzejnika w celu polepszenia ogrzewania.
2. W przeciwieństwie do obwodu jednorurowego do układania rurociągu w tym systemie stosuje się rury o mniejszej średnicy.
3. Łatwa regulacja systemu.
4. Ciepło jest równomiernie rozprowadzane.

Obecnie można własnoręcznie stworzyć dwururowy rodzaj ogrzewania z naturalną cyrkulacją... Do jego produkcji stosuje się rury stalowe lub polimerowe..

Schemat obliczania systemu grzewczego z naturalną cyrkulacją

Najtrudniejszą rzeczą w projektowaniu systemu grzewczego jest prawidłowe obliczenie. To, jak dobrze urządzenie będzie działać, zależy od długości i kąta rur, a także liczby zwojów na nim. Musisz to wiedzieć, ponieważ w obwodzie nie ma ciśnienia. Co należy wziąć pod uwagę podczas sporządzania diagramu i obliczeń:

1. Jaka jest średnica rur i materiał, z którego są wykonane.
2. Kąt nachylenia rur.
3. Rodzaje chłodziw.
4. Metody dostarczania chłodziwa.

Korzyści z wymuszonego krążenia ↑

Różnica między schematem z wymuszonym obiegiem polega na instalacji w układzie pomp

Efektywność systemu z wymuszoną cyrkulacją chłodziwa uzyskuje się dzięki możliwości sterowania i ustawiania pożądanego poziomu ogrzewania w każdym pomieszczeniu i dla każdego grzejnika. Z punktu widzenia właściciela ten niuans czasami działa jako decydujący czynnik przy wyborze rodzaju systemu. Odnosząc się do innych zalet systemu ogrzewania z wymuszoną cyrkulacją dla domu parterowego, warto zwrócić uwagę:

1. Dopuszcza się stosowanie rur o dowolnej średnicy, natomiast w systemie z naturalną cyrkulacją muszą one mieć dużą średnicę i znajdować się pod spadkiem.
2. Linię można ułożyć w dowolnej płaszczyźnie (poziomo, pionowo), rury można ułożyć w podłodze, umieścić na minimalnie niskim poziomie i można zainstalować system ciepłej podłogi. Z powodu wtrysku chłodziwa woda w każdym przypadku trafi do grzejników.
3. Dzięki zastosowaniu rur o małej średnicy system nie wymaga zasilania dużą ilością wody.

4. 

   W przypadku systemu z wymuszonym obiegiem nie ma potrzeby instalowania rur ze spadkiem i umieszczania zbiornika w najwyższym punkcie

   Możliwość zainstalowania zautomatyzowanego źródła ciepła (kotła), które będzie samodzielnie podgrzewać chłodziwo zgodnie z zadanymi parametrami.

5. Możliwość podłączenia urządzeń zdalnego sterowania temperaturą (regulator pokojowy).

Analizując wady systemu wymuszonego obiegu, warto zwrócić uwagę na główne. Przede wszystkim w przypadku braku prądu w domu nie będzie ogrzewania. Nie zaleca się używania takiego systemu, jeśli w okolicy występują przerwy w dostawie prądu. Eksperci zauważają kolejną wadę - tworzenie hałasu podczas pracy pompy obiegowej. Ale można to rozwiązać. Na przykład instalując kocioł i pompę w budynku niemieszkalnym, kotłowni, piwnicy.

Wybierając nowoczesne opcje kotłów, powinieneś wiedzieć, że prawie wszystkie z nich są wyposażone we wbudowaną pompę. Działa oczywiście nie cicho, ale nie na tyle głośno, by uznać go za problem. Na przykład okap kuchenny w kuchni powoduje znacznie więcej hałasu.

Jaki jest najlepszy materiał na rury?

Sposób instalacji obwodu, ochrona przed korozją i opór hydrauliczny, wszystkie te wskaźniki będą zależały od materiału, z którego wykonany jest rurociąg. Do systemu grzewczego można użyć polipropylenu, rury stalowe, metaloplastyczne i miedziane.

• Materiał polipropylenowy. Rury polipropylenowe dobrze znoszą wysokie temperatury, mają długą żywotność (ponad 25 lat) i są gładkie wewnątrz. Instalacja wymaga specjalnych narzędzi i jest droga.
• Stal. Pomimo tego, że takie rury są dość trwałe i mają przystępną cenę, są podatne na korozję i przerost. Ponadto instalacja wymaga spawania lub wielu złączek.
• Metal-plastik. Lekkie rury mają idealnie gładką powierzchnię wewnętrzną. Dzięki temu są wolne od korozji i osadów. Ale po instalacji będziesz musiał stale ciągnąć gwintowane łączniki, co jest dużą wadą. Ich żywotność wynosi około 15 lat, a dla rur jest to bardzo krótkie. Mają wysoki koszt.
• Miedziane rury. Rury miedziane mają piękny wygląd i żywotność ponad 100 lat. Lutowanie jest używane do instalacji, bardzo drogie.

Aby określić, jaką średnicę rury nadaje się do ogrzewania domu, musisz wiedzieć, że:

1. Średnica rury dobierana jest zgodnie z materiałem, z którego rury są wykonane, oraz na podstawie obliczeń inżynierii cieplnej.
2. Oblicz ilość ciepła potrzebną do pomieszczenia i dodaj 20% do wyniku.
3. Korzystając z wartości wskazanych w tabelach SNiP, obliczany jest przekrój rurociągu. Do obliczeń pobierane są odczyty pojemności cieplnej i rozmiaru rury (sekcja wewnętrzna).

Jeśli po każdym rozgałęzieniu zainstalujesz rurę zasilającą o rozmiarze 1 mniejszą niż poprzednia, wówczas cyrkulacja wymiennika ciepła stanie się kilka razy intensywniejsza. Rura powrotna jest zamontowana z przedłużką. To oblicza minimalną średnicę dwóch rur. Zgodnie z uzyskanymi wartościami, dla każdego odcinka rury ustala się jego własny rozmiar.

Metody dostarczania chłodziwa

Czynnik grzewczy może przepływać z kotła do urządzenia grzewczego na dwa sposoby. Przez dolne lub górne wypełnienie.

• Wypełnienie od spodu. Ta metoda napełniania jest stosowana tylko w systemach jednorurowych. Rurociąg układa się na poziomie podłogi, można pominąć rury pionowe. Napełnianie od dołu jest nieskuteczne bez okrągłej pompy.
• Najlepsze wypełnienie. Stosowane są zarówno w systemach jednorurowych, jak i dwururowych. Ze względu na to, że rura dystrybucyjna jest zainstalowana pod sufitem, gorący płyn chłodzący jest aktywnie dostarczany do każdego grzejnika. Ponadto, schładzając się, woda trafia do rury powrotnej zamontowanej wzdłuż podłogi.

Schematy połączeń obwodów

Schemat ogrzewania prywatnego domu z kotłem gazowym

Zgodnie ze sposobem łączenia grzejników zwykle rozróżnia się dwa schematy instalacji obwodów systemów grzewczych: jednorurowy i dwururowy.

Montaż jednorurowy do samodzielnego montażu charakteryzuje się sekwencyjnym rozmieszczeniem urządzeń grzewczych w obwodzie zasilania. Po przejściu z górnego punktu przez wszystkie grzejniki (linia czerwona), woda powraca linią powrotną (linia niebieska) do kotła.

Schemat jednorurowy systemu ogrzewania grawitacyjnego

W systemie dwururowym zainstalowane są dwa oddzielne obwody cyrkulacyjne. Przez jeden przepływa gorący płyn chłodzący, dostarczający ciepło do grzejników, drugim obwodem - schłodzona woda jest przesyłana z grzejników do kotła.

Poniższy rysunek przedstawia dwururowy system grzewczy dla dwupiętrowego domu. Rozprowadzanie chłodziwa (czerwona linia) przez grzejniki rozpoczyna się od maksymalnej wysokości H, która zapewnia wymaganą wysokość cyrkulacji. Schłodzony płyn chłodzący (linia niebieska) jest zbierany w przewodzie powrotnym i kierowany do wlotu kotła.

Schemat dwururowy systemu ogrzewania grawitacyjnego