Introduksjonen av moderne teknologi har ført til gradvis utskifting av gravitasjonsvarmesystemer. Nye typer romoppvarming er mer effektive og krever lavere kostnader i den kalde årstiden. Hvorfor installeres tyngdekraftsystemer fortsatt i moderne private hjem? Svaret på dette spørsmålet er enkelt: de har stor pålitelighet basert på en forståelse av fysikkens lover, samt energiuavhengighet fra kilder til elektrisk strøm.
På hvilket prinsipp fungerer gravitasjonsvarmesystemet
Tyngekraftsoppvarming kalles også et naturlig sirkulasjonssystem. Den har blitt brukt til å varme opp hus siden midten av forrige århundre. Til å begynne med stolte vanlige folk ikke på denne metoden, men ettersom de så dens sikkerhet og praktiske egenskaper begynte de gradvis å erstatte mursteinsovner med vannoppvarming.
Så med inntoget av fastbrenselkjelerbehovet for store ovner forsvant helt. Gravitasjonsvarmesystemet fungerer etter et enkelt prinsipp. Vannet i kjelen varmes opp, og dens egenvekt blir mindre kaldt. Som et resultat av dette stiger den langs det vertikale stigerøret til systemets høyeste punkt. Etter det begynner kjølevannet sin nedadgående bevegelse, og jo mer det avkjøles, desto større hastighet blir det. Det dannes en strømning i røret rettet til det laveste punktet. Dette punktet er returrøret installert i kjelen.
Når den beveger seg fra topp til bunn, passerer vann gjennom radiatorer og etterlater noe av varmen i rommet. Sirkulasjonspumpen deltar ikke i prosessen med kjølevæskebevegelse, noe som gjør dette systemet uavhengig. Derfor er hun ikke redd for strømbrudd.
Beregningen av gravitasjonsvarmesystemet gjøres under hensyntagen til husets varmetapet. Den nødvendige kraften til oppvarmingsenhetene beregnes, og på dette grunnlaget velges kjelen. Den skal ha en gangreserve på en og en halv gang.
Skjemabeskrivelse
For at slik oppvarming skal fungere, må forholdet mellom rør, deres diametre og helningsvinkler velges riktig. I tillegg er enkelte typer radiatorer ikke brukt i dette systemet.
La oss vurdere hvilke elementer hele strukturen består av:
- Fastbrenselkjele. Inntrengningen av vann i det bør være på det laveste punktet i systemet. Teoretisk sett kan kjelen også være elektrisk eller gass, men i praksis for slike systemer er de ikke detsøke.
- Vertikal stigerør. Bunnen er koblet til kjeleforsyningen, og toppen forgrener seg. Den ene delen er koblet til tilførselsrørledningen, og den andre er koblet til ekspansjonstanken.
- Ekspansjonstank. Overflødig vann helles i den, som dannes under ekspansjon fra oppvarming.
- Forsyningsrørledning. For at gravitasjonsvannvarmesystemet skal fungere effektivt, må rørledningen ha en nedoverbakke. Verdien er 1-3%. Det vil si at for 1 meter rør skal forskjellen være 1-3 centimeter. I tillegg bør rørledningen minke i diameter når den beveger seg bort fra kjelen. Til dette brukes rør med forskjellige seksjoner.
- Varmeapparater. Som dem monteres enten rør med stor diameter eller støpejernsradiatorer M 140. Moderne bimetall- og aluminiumradiatorer anbefales ikke. De har et lite strømningsareal. Og siden trykket i gravitasjonsvarmesystemet er lite, er det vanskeligere å skyve kjølevæsken gjennom slike varmeanordninger. Strømningshastigheten vil avta.
- Returrørledning. Akkurat som tilførselsrøret har det en skråning som lar vannet strømme fritt mot kjelen.
- Kraner for å tappe og ta vann. Avløpskranen monteres på det laveste punktet, rett ved siden av kjelen. Kranen for vanninntak gjøres der det passer. Oftest er dette et sted nær rørledningen som kobles til systemet.
Systemfordeler
Den mest grunnleggende fordelen med gravitasjonsvarmesystemet er dets fullstendige autonomi. På grunn av enkelhetendens elementer krever ikke strøm. Det andre pluss er pålitelighet, fordi jo enklere systemet er, jo mindre vedlikehold krever det. Det skal bemerkes at det lavere trykket i gravitasjonsvarmesystemet er mindre farlig.
Flaws
Tilhengerne av lukkede systemer nevner mange ulemper med gravitasjonsoppvarming. Mange av dem ser langsiktige ut, men la oss liste dem likevel:
- Stygt utseende. Tilførselsrør med stor diameter går under taket, og forstyrrer rommets estetikk.
- Vanskelighet med installasjon. Her snakker vi om det faktum at tilførsels- og utløpsrørene endrer diameter trinnvis avhengig av antall varmeapparater. I tillegg er gravitasjonsvarmesystemet til et privat hus laget av stålrør, som er vanskeligere å installere.
- Lav effektivitet. Det antas at innendørs oppvarming er mer økonomisk, men det finnes godt utformede naturlige sirkulasjonssystemer som fungerer like bra.
- Begrenset oppvarmingsområde. Tyngdekraftssystemet fungerer godt på arealer opp til 200 kvadratmeter. meter.
- Begrenset antall etasjer. Slik oppvarming er ikke installert i hus over to etasjer.
I tillegg til ovennevnte har gravitasjonsvarmeforsyningen maksim alt 2 kretser, mens moderne hus ofte har flere kretser.
Forskjeller i driften av en fastbrenselkjele
Hjertet i ethvert varmesystem er kjelen. Selv om det er mulig å installeresamme modeller, arbeid med forskjellige typer oppvarming vil være forskjellig. For normal drift av kjelen må temperaturen på vannkappen være minst 55 °C. Hvis temperaturen er lavere, vil kjelen inne i dette tilfellet være dekket med tjære og sot, som et resultat av at effektiviteten vil avta. Den må rengjøres kontinuerlig.
For å forhindre at dette skjer, er det installert en treveisventil i et lukket system ved utløpet av kjelen, som driver kjølevæsken i en liten sirkel, forbi varmeovnene, til kjelen blir varm. Hvis temperaturen begynner å overstige 55 °C, åpnes i dette tilfellet ventilen, og vann blandes inn i en stor sirkel.
En treveisventil er ikke nødvendig for et gravitasjonsvarmesystem. Faktum er at her oppstår ikke sirkulasjonen på grunn av pumpen, men på grunn av oppvarmingen av vannet, og inntil det varmes opp til en høy temperatur, begynner ikke bevegelsen. Kjeleovnen i dette tilfellet forblir konstant ren. En treveisventil er ikke nødvendig, noe som reduserer kostnadene og forenklingen av systemet og øker fordelene.
Opvarmingssikkerhet
Som nevnt ovenfor er trykket i et lukket system større enn i et gravitasjonssystem. Derfor tar de en annen tilnærming til sikkerhet. Ved lukket oppvarming kompenseres utvidelsen av kjølevæsken i ekspansjonstanken med en membran.
Den er fullstendig forseglet og justerbar. Etter å ha overskredet det maksim alt tillatte trykket i systemet, går overskuddskjølevæsken, som overvinner motstanden til membranen, inn i tanken.
Tyngekraftsoppvarming kalles åpen på grunn av en lekk ekspansjonstank. Du kan installere en tank av membrantypen og lage et lukket gravitasjonsvarmesystem, men effektiviteten vil være mye lavere fordi den hydrauliske motstanden vil øke.
Volumet på ekspansjonstanken avhenger av vannmengden. For beregning tas volumet og multipliseres med ekspansjonskoeffisienten, som avhenger av temperaturen. Legg til 30 % til resultatet.
Koeffisienten velges i henhold til den maksimale temperaturen som vannet når.
Luftstopp og hvordan man håndterer dem
For normal drift av oppvarming er det nødvendig at systemet er helt fylt med kjølevæske. Tilstedeværelsen av luft er strengt forbudt. Det kan skape en blokkering som hindrer passasje av vann. I dette tilfellet vil temperaturen på vannkappen til kjelen være veldig forskjellig fra temperaturen på varmeovnene. For å fjerne luft, er luftventiler, Mayevsky kraner montert. De er installert på toppen av varmeapparatene, samt på de øvre delene av systemet.
Men hvis gravitasjonsoppvarming har riktige hellinger på innløps- og utløpsrør, er ingen ventiler nødvendig. Luften i den skrånende rørledningen vil fritt stige til toppen av systemet, og der er det, som du vet, en åpen ekspansjonstank. Det gir også en fordel med åpen oppvarming ved å redusere unødvendige gjenstander.
Er det mulig å montere et system av polypropylenpipes
Folk som lager oppvarming på egenhånd tenker ofte på om det er mulig å lage et gravitasjonsvarmesystem av polypropylen. Tross alt er plastrør lettere å montere. Det er ingen dyre sveisejobber og stålrør, og polypropylen tåler høye temperaturer. Du kan svare at slik oppvarming vil fungere. I hvert fall for en stund. Da vil effektiviteten begynne å synke. Hva er grunnen? Poenget er skråningene til tilførsels- og utløpsrørene, som sikrer tyngdekraftstrømmen av vann.
Polypropylen har større lineær ekspansjon enn stålrør. Etter gjentatte sykluser med oppvarming med varmt vann, vil plastrør begynne å synke, noe som bryter med den nødvendige skråningen. Som et resultat av dette vil strømningshastigheten, hvis den ikke stoppes, reduseres betydelig, og du må tenke på å installere en sirkulasjonspumpe.
Vanskeligheter med å installere et gravitasjonssystem i et toetasjes hus
Tyngekraftvarmesystemet til et toetasjes hus kan også fungere effektivt. Men installasjonen er mye vanskeligere enn for en enetasjes. Dette skyldes det faktum at tak av loftstypen ikke alltid lages. Hvis andre etasje er et loft, oppstår spørsmålet: hvor skal du sette ekspansjonstanken, fordi den skal være helt øverst?
Det andre problemet du må møte er at vinduene i første og andre etasje ikke alltid er på samme akse, derfor kan de øvre batteriene ikke kobles til de nedre ved å legge rør i den korteste vei. Dette betyr at det må gjøres ytterligere svinger og bøyer, noe som vil øke hydraulikkenmotstand i systemet.
Det tredje problemet er takets krumning, som kan gjøre det vanskelig å opprettholde riktige skråninger.
Tips for installasjon av gravitasjonsvarme i et toetasjes hus
De fleste av disse problemene kan løses på designstadiet av huset. Det er også en liten hemmelighet om hvordan du kan øke effektiviteten ved oppvarming av et to-etasjers hus. Det er nødvendig å koble utløpsrørene til radiatorer installert i andre etasje direkte til returledningen til første etasje, og ikke lage en returledning i andre etasje.
Et annet triks er å lage tilførsels- og returrørledninger fra rør med stor diameter. Ikke mindre enn 50 mm.
Trenger jeg en pumpe i et gravitasjonsvarmesystem?
Noen ganger er det en mulighet når oppvarmingen ble installert feil, og forskjellen mellom temperaturen på kjelemantelen og returen er veldig stor. Den varme kjølevæsken, som ikke har tilstrekkelig trykk i rørene, kjøles ned før den når de siste varmeapparatene. Å gjenoppbygge alt er hardt arbeid. Hvordan løse problemet med minimale kostnader? Installasjon av en sirkulasjonspumpe i et gravitasjonsvarmesystem kan hjelpe. For disse formålene lages en bypass, som en laveffektspumpe er bygget inn i.
Høy effekt er ikke nødvendig, fordi med et åpent system skapes det ekstra trykk i stigerøret som forlater kjelen. En bypass er nødvendig for å la muligheten til å arbeide uten strøm. Den er installert på returen før kjelen.
Hvordan samle inn mereffektivitet
Det ser ut til at systemet med naturlig sirkulasjon allerede er brakt til perfeksjon, og det er umulig å tenke på noe for å øke effektiviteten, men det er det ikke. Du kan øke brukervennligheten betydelig ved å øke tiden mellom kjelebrann. For å gjøre dette må du installere en kjele med større effekt enn det som kreves for oppvarming, og fjerne overskuddsvarme til en varmeakkumulator.
Denne metoden fungerer selv uten bruk av sirkulasjonspumpe. Tross alt kan den varme kjølevæsken også stige opp stigerøret fra varmeakkumulatoren, på et tidspunkt da veden brant ut i kjelen.
