Na vytvorenie príjemnej teploty v dome sa používajú rôzne schémy vykurovania. Zabezpečenie núteného obehu chladiacej kvapaliny je efektívne, ale nie vždy možné. Ak môže byť vo vidieckom dome (letné sídlo) výpadok elektriny alebo nedostatok elektriny, najlepšou voľbou by bola iná schéma. Samostatne navrhnutý a samostatne nainštalovaný gravitačný vykurovací systém uzavretého typu bude vykonávať svoje funkcie bez inštalácie čerpadla a iného elektrického zariadenia.
Vlastnosti gravitačného vykurovacieho systému
Princíp činnosti je založený na vlastnosti vody expandovať so zvyšujúcou sa teplotou. Vytvorenie tlakového rozdielu v uzavretej slučke potrubí je základom pre cirkuláciu kvapaliny. Vďaka tomuto efektu dostal gravitačný uzavretý vykurovací systém ďalšie meno - gravitácia.
Štrukturálne by to malo pozostávať z nasledujúcich prvkov:
- Kotol... Zariadenie určené na prenos energie spaľujúceho paliva (drevo, uhlie, plyn atď.) Na nosič tepla (voda, nemrznúca zmes). V gravitačnom uzavretom vykurovacom systéme sa to deje pomocou výmenníka tepla umiestneného čo najbližšie k spaľovacej komore v kotle;
- Potrubia... Nevyhnutné na prepravu ohriatej kvapaliny z výmenníka tepla do vykurovacích zariadení;
- Radiátory... Sú hlavným zdrojom tepla v miestnosti. Ich veľká plocha zaisťuje maximálnu výmenu tepla medzi ohrievanou vodou a vzduchom v miestnosti;
- Ovládacie a bezpečnostné zariadenia... Medzi ne patrí expanzná nádoba, gravitačný ventil na ohrev, ventily a škrtiace klapky.
Počas ohrevu vody vo výmenníku tepla sa rozširuje, čo vytvára pretlak. Chladný nosič tepla zo spätného potrubia má zase vyššiu hustotu a začne vytláčať kvapalinu s vysokou teplotou. V dôsledku toho dochádza k obehu.
Jedným z hlavných prvkov systému je rozdeľovač tlaku - zvislé odbočné potrubie pripojené k kotlu. Ak je gravitačný vykurovací systém vyrobený vlastnými rukami, musí venovať osobitnú pozornosť - z materiálu na výrobu rúr a končiac ich priemerom.
Čím väčší je objem plniaceho potrubia, tým vyššia je rýchlosť chladiacej kvapaliny. Aby ste to dosiahli, musíte vypočítať jeho optimálny rez a výšku.
Gravitačný vykurovací systém dvojpodlažného domu by mal byť navrhnutý tak, aby bolo možné chladivo distribuovať čo najrovnomernejšie do niekoľkých okruhov.
Podrobný popis systému
V procese ohrevu vody sa časť z nej nevyhnutne odparí vo forme pary. Na včasné odstránenie je na samom vrchu systému nainštalovaná expanzná nádrž. Plní 2 funkcie - prebytočná para sa odvádza horným otvorom a strata objemu kvapaliny sa automaticky kompenzuje. Táto schéma sa nazýva otvorená.
Má to však jednu významnú nevýhodu - pomerne rýchle odparovanie vody. Preto pre veľké rozvetvené systémy radšej robia gravitačný systém uzavretého typu vlastnými rukami. Hlavné rozdiely medzi jeho schémou sú nasledujúce.
- Namiesto otvorenej expanznej nádrže je v najvyššom bode potrubia nainštalovaný automatický odvzdušňovací ventil. Gravitačný vykurovací systém uzavretého typu v procese ohrievania chladiacej kvapaliny produkuje veľké množstvo kyslíka z vody, ktorá je okrem nadmerného tlaku zdrojom hrdzavenia kovových prvkov. Na včasné odstránenie pary s vysokým obsahom kyslíka je nainštalovaný automatický odvzdušňovací ventil;
- Na vyrovnanie tlaku už ochladeného chladiva je pred vstupným hrdlom kotla namontovaná membránová expanzná nádrž uzavretého typu. Ak gravitačný tlak vo vykurovacom systéme prekročí prípustnú normu, potom to elastická membrána kompenzuje zvýšením celkového objemu.
V opačnom prípade pri navrhovaní a inštalácii gravitačného vykurovacieho systému iba vlastnými rukami môžete dodržiavať obvyklé pravidlá a odporúčania.
Gravitačné schémy vykurovania pre jednopodlažný a dvojpodlažný dom
Ak sa plánuje, že gravitačné vykurovanie pod tlakom bude inštalované v jednopodlažnom dome, môžete použiť jednorúrkovú schému "Leningrad".
Funkciou tejto schémy je jedno potrubie, ku ktorému je paralelne pripojených niekoľko vykurovacích zariadení. To však vedie k nerovnomernému rozloženiu tepla - čím ďalej je radiátor od kotla, tým nižšia je teplota vody, ktorá doň vstupuje. Ak chcete vyriešiť tento problém, môžete inovovať gravitačný vykurovací systém uzavretého typu:
- Inštalácia ventilov. S jeho pomocou môžete znížiť objem chladiacej kvapaliny pre vykurovacie zariadenia umiestnené bližšie k kotlu. Takto sa zníži tepelný výkon energie v prvých častiach systému;
- Zvýšte počet sekcií chladiča so vzdialenosťou od kotla;
- Inštalujte potrubia väčšieho priemeru v mieste, kde sú odbočné rúry pripojené k vykurovacím zariadeniam. Tým sa zníži gravitačný tlak vykurovacieho systému v tejto oblasti, čo zníži rýchlosť cirkulácie vody v radiátore.
Táto schéma je prijateľná pre malú dĺžku diaľnice. Inštalácia pre dvojpodlažný dom sa však neodporúča. V takom prípade bude potrebný dvojrúrkový rozvetvený gravitačný vykurovací systém, ktorého výpočet sa vykonáva pre jednotlivé úseky.
Jeho zvláštnosť spočíva v tom, že do centrálneho potrubia umiestneného v hornej časti vedenia vedú samostatné obvody. Ku každému z nich sú pripojené vykurovacie zariadenia. Je dôležité, aby boli rovnako dlhé. V opačnom prípade bude všetka kvapalina prúdiť do oblasti s najmenším odporom - ku skratu.
Aby sa zabránilo pohybu chladiacej kvapaliny k výstupu z kotla, je na ohrev inštalovaný gravitačný spätný ventil. Toto je nepostrádateľný prvok pre gravitačný vykurovací systém dvojpodlažného domu.
Výpočet gravitačného vykurovacieho systému
Pred pokračovaním v inštalácii potrubí a vykurovacích zariadení je potrebné vypočítať parametre celého systému. Za týmto účelom sa vypočítajú hydraulické charakteristiky, ktoré následne ovplyvnia výber optimálneho priemeru potrubia. Pred výpočtom gravitačného vykurovacieho systému musíte poznať základné parametre. Bude sa od nich požadovať, aby vypočítali skutočnú hodnotu obežnej hlavy (Рц):
- Vzdialenosť od stredu kotla k stredu kúrenia (h). Čím je väčšia, tým lepšia bude cirkulácia tekutín. Preto sa pri inštalácii gravitačného vykurovacieho systému vlastnými rukami odporúča namontovať kotol na najnižší bod domu - suterén;
- Cirkulačný tlak ohriatej (Pr) a chladenej (Po) chladiacej kvapaliny.
Bez ohľadu na to, či sa gravitačný vykurovací systém počíta pre dvojpodlažné alebo jednopodlažné domy, hodnota týchto parametrov priamo závisí od rozdielu v teplote vody. Tieto údaje je možné prevziať z tabuľkových údajov.
Napríklad s hodnotou h-4 m a teplotným rozdielom 20 ° (80/60) bude mať gravitačné vykurovanie tlak 4 * 112 = 448 Pa. Pre ďalšie výpočty sa odporúča použiť špecializované softvérové systémy, ktoré zohľadňujú všetky parametre gravitačného vykurovacieho systému uzavretého typu.
Priemer potrubia pripojeného k výstupu z kotla musí byť často DN 40 alebo DN 50. Tým sa zabezpečia minimálne straty vznikajúce trením vody o steny potrubia.
Ďalším znakom je rozdiel teplôt chladiacej kvapaliny. Čím je väčší, tým vyšší je cirkulujúci tlak. Preto je potrebné okrem rovnomerného rozloženia tepla medzi vykurovacími zariadeniami pri projektovaní gravitačného vykurovacieho systému nezávisle zabezpečiť minimálnu teplotu kvapaliny pred vstupom do výmenníka tepla kotla.
Výber komponentov a materiálu výroby
Po príchode polymérových rúrok sa stal veľmi populárny gravitačný vykurovací systém vyrobený z polypropylénu (PP). Tento materiál sa ľahko spracováva; na spojenie jednotlivých sekcií je potrebné minimálne vybavenie.
Nie každý typ týchto potrubí je však určený na inštaláciu ako vykurovacie teleso. Zvážte hlavné kritériá výberu:
- Prítomnosť výstužnej vrstvy... Na gravitačný polypropylénový vykurovací systém môžu mať vplyv vysoké teploty - až 95 ° C. Na zachovanie pôvodného tvaru potrubia je potrebná výstuha, ktorou je vrstva fólie alebo sklenených vlákien;
- hrúbka steny... V gravitačnom vykurovacom systéme s uzavretou expanznou nádobou môže vznikať vysoký tlak. Aby sa zabránilo poškodeniu potrubia, musia byť polypropylénové rúrky PN20 alebo vyššie. Hrúbka ich stien závisí od priemeru.
Týmto potrubím je možné vybaviť rozdeľovač plniaceho tlaku. Na dosiahnutie teplotného rozdielu sa však odporúča, aby spätné potrubie bolo vyrobené z ocele. Okrem zníženia teploty chladiacej kvapaliny pred vstupom do kotla tento materiál pomáha znižovať hydraulický odpor.
Odporúčania pre inštaláciu
Po dokončení výpočtu pre gravitačný vykurovací systém vyrobený z polypropylénových alebo oceľových rúrok ho môžete začať inštalovať. Na dosiahnutie optimálnej účinnosti odporúčajú odborníci vykonať malé, ale dôležité zmeny v štandardnej schéme:
- Sklon diaľnic... Optimálny gravitačný tlak pre vykurovací systém je možné dosiahnuť sklonom potrubí po odvzdušnení a na spiatočke za posledným vykurovacím zariadením;
- Inštalácia obehového čerpadla na obtoku... Pomôže to znížiť zotrvačnosť systému. Doba ohrevu vykurovacieho prostriedku môže byť veľmi dlhá, takže čerpadlo môže zvyšovať rýchlosť svojho postupu pozdĺž potrubia, kým sa nedosiahne požadovaný teplotný režim;
- Minimálne body obratu v potrubí... Vytvárajú zbytočný hydraulický odpor, ktorý ovplyvňuje zníženie rýchlosti pohybu vody;
- Inštalácia ochranných prvkov... Inštaláciou spätného ventilu pre gravitačný ohrev je možné zabrániť cirkulácii vody v nesprávnom smere. Toto je zvlášť potrebné pre systém s najvyšším smerovaním a viacerými okruhmi.
Hlavnými zložkami správne vykonaného gravitačného ohrevu pod tlakom sú profesionálne vypočítané predbežné výpočty, výber správnych materiálov a dodržiavanie inštalačnej technológie. To umožní vytvoriť efektívny systém na udržiavanie príjemnej teploty v dome.
Tipy na usporiadanie a použitie gravitačného ventilu na vykurovanie pri inštalácii teplej podlahy, ďalších prvkov, nájdete na videu:
