Introduktionen av modern teknik har lett till ett gradvis ersättning av gravitationsuppvärmningssystem. Nya typer av uppvärmning är mer effektiva och kräver lägre kostnader under den kalla årstiden. Varför installeras då fortfarande gravitationssystem i moderna privata hem? Svaret på denna fråga är enkelt: de har stor tillförlitlighet baserad på en förståelse av fysikens lagar, såväl som energioberoende från elektriska strömkällor.
På vilken princip fungerar gravitationsvärmesystemet
Tyngdkraftsuppvärmning kallas också ett naturligt cirkulationssystem. Den har använts för att värma upp hus sedan mitten av förra seklet. Först litade vanliga människor inte på den här metoden, men eftersom de såg dess säkerhet och praktiska egenskaper började de gradvis ersätta tegelkaminer med vattenuppvärmning.
Sedan med tillkomsten av fastbränslepannorbehovet av skrymmande ugnar försvann helt. Gravitationsvärmesystemet fungerar på en enkel princip. Vattnet i pannan värms upp och dess specifika vikt blir mindre kall. Som ett resultat av detta stiger den längs den vertikala stigaren till systemets högsta punkt. Därefter börjar kylvattnet sin nedåtgående rörelse, och ju mer det svalnar, desto snabbare blir det. Ett flöde skapas i röret riktat till den lägsta punkten. Denna punkt är returröret som är installerat i pannan.
När det rör sig från topp till botten passerar vatten genom radiatorer och lämnar en del av värmen i rummet. Cirkulationspumpen deltar inte i processen för kylvätskerörelse, vilket gör detta system oberoende. Därför är hon inte rädd för ett strömavbrott.
Beräkningen av gravitationsvärmesystemet görs med hänsyn till husets värmeförlust. Den erforderliga effekten hos värmeanordningarna beräknas, och på grundval av detta väljs pannan. Den bör ha en gångreserv på en och en halv gång.
Scheme Description
För att sådan uppvärmning ska fungera måste förhållandet mellan rören, deras diametrar och lutningsvinklar vara korrekt valda. Dessutom används inte vissa typer av radiatorer i detta system.
Låt oss överväga vilka element hela strukturen består av:
- Fastbränslepanna. Inträdet av vatten i det bör vara vid den lägsta punkten i systemet. Teoretiskt kan pannan också vara elektrisk eller gas, men i praktiken för sådana system är de inte dettillämpa.
- Vertikal stigare. Dess botten är ansluten till pannförsörjningen, och toppen förgrenar sig. En del är ansluten till matningsrörledningen och den andra är ansluten till expansionstanken.
- Expansionstank. Överskottsvatten hälls i den, som bildas vid expansion från uppvärmning.
- Supply pipeline. För att gravitationsvattenuppvärmningssystemet ska fungera effektivt måste rörledningen ha en nedåtgående lutning. Dess värde är 1-3%. Det vill säga för 1 meter rör ska skillnaden vara 1-3 centimeter. Dessutom bör rörledningen minska i diameter när den rör sig bort från pannan. För detta används rör med olika sektioner.
- Värmeapparater. Som dessa installeras antingen rör med stor diameter eller gjutjärnsradiatorer M 140. Moderna bimetall- och aluminiumradiatorer rekommenderas inte. De har en liten flödesyta. Och eftersom trycket i gravitationsvärmesystemet är litet är det svårare att trycka kylvätskan genom sådana värmeanordningar. Flödeshastigheten kommer att minska.
- Returledning. Precis som tilloppsröret har det en lutning som gör att vattnet kan rinna fritt mot pannan.
- Kranar för att tömma och ta vatten. Avtappningskranen installeras på den lägsta punkten, direkt intill pannan. Kranen för vattenintag görs där det passar. Oftast är detta en plats nära rörledningen som ansluter till systemet.
Systemfördelar
Den mest grundläggande fördelen med gravitationsvärmesystemet är dess fullständiga autonomi. På grund av enkelhetendess element kräver inte elektricitet. Dess andra plus är tillförlitlighet, för ju enklare systemet är, desto mindre underhåll kräver det. Det bör noteras att det lägre trycket i gravitationsuppvärmningssystemet är mindre farligt.
Flaws
Förespråkare för slutna system nämner många nackdelar med gravitationsuppvärmning. Många av dem ser långsökta ut, men låt oss lista dem ändå:
- fult utseende. Tillförselrör med stor diameter löper under taket, vilket stör rummets estetik.
- Svårigheter med installationen. Här talar vi om det faktum att till- och utloppsrören ändrar sin diameter i steg beroende på antalet värmeanordningar. Dessutom är gravitationsuppvärmningssystemet i ett privat hus tillverkat av stålrör, som är svårare att installera.
- Låg effektivitet. Man tror att inomhusvärme är mer ekonomiskt, men det finns väldesignade naturliga cirkulationssystem som fungerar lika bra.
- Begränsat värmeområde. Tyngdkraftssystemet fungerar bra på ytor upp till 200 kvadratmeter. meter.
- Begränsat antal våningar. Sådan uppvärmning installeras inte i hus över två våningar.
Utöver ovanstående har gravitationsvärmeförsörjningen max 2 kretsar, medan moderna hus ofta har flera kretsar.
Skillnader i driften av en fastbränslepanna
Hjärtat i alla värmesystem är pannan. Även om det går att installerasamma modeller, arbete med olika typer av uppvärmning kommer att vara olika. För normal drift av pannan måste temperaturen på vattenmanteln vara minst 55 °C. Om temperaturen är lägre, kommer i detta fall pannan inuti att täckas med tjära och sot, vilket gör att dess effektivitet kommer att minska. Den kommer att behöva rengöras hela tiden.
För att förhindra att detta inträffar, installeras en trevägsventil i ett slutet system vid pannans utlopp, som driver kylvätskan i en liten cirkel, förbi värmarna, tills pannan värms upp. Om temperaturen börjar överstiga 55 °C, öppnar i detta fall ventilen och vatten blandas till en stor cirkel.
En trevägsventil krävs inte för ett gravitationsuppvärmningssystem. Faktum är att här uppstår cirkulationen inte på grund av pumpen, utan på grund av uppvärmningen av vattnet, och tills det värms upp till en hög temperatur, börjar rörelsen inte. Pannugnen i detta fall förblir konstant ren. En trevägsventil behövs inte, vilket minskar kostnaden och förenklingen av systemet och ökar dess fördelar.
Värmesäkerhet
Som nämnts ovan är trycket i ett slutet system större än i ett gravitationssystem. Därför tar de en annan inställning till säkerhet. Vid sluten uppvärmning kompenseras expansionen av kylvätskan i expansionstanken med ett membran.
Den är helt förseglad och justerbar. Efter att ha överskridit det maxim alt tillåtna trycket i systemet, går överskottet av kylvätska, som övervinner membranets motstånd, in i tanken.
Gravitationsuppvärmning kallas öppen på grund av en läckande expansionstank. Du kan installera en tank av membrantyp och göra ett slutet gravitationsuppvärmningssystem, men dess effektivitet blir mycket lägre, eftersom det hydrauliska motståndet kommer att öka.
Volymen på expansionstanken beror på mängden vatten. För beräkning tas dess volym och multipliceras med expansionskoefficienten, som beror på temperaturen. Lägg till 30 % till resultatet.
Koefficient väljs enligt den maximala temperatur som vattnet når.
Luftstockningar och hur man hanterar dem
För normal drift av uppvärmning är det nödvändigt att systemet är helt fyllt med kylvätska. Förekomsten av luft är strängt förbjuden. Det kan skapa en blockering som förhindrar passage av vatten. I det här fallet kommer temperaturen på pannans vattenmantel att skilja sig mycket från värmarnas temperatur. För att avlägsna luft monteras luftventiler, Mayevsky kranar. De är installerade på toppen av värmeanordningarna, såväl som på de övre delarna av systemet.
Men om tyngdkraftsuppvärmning har rätt lutning på inlopps- och utloppsröret krävs inga ventiler. Luften i den lutande rörledningen kommer fritt att stiga till toppen av systemet, och där finns det, som du vet, en öppen expansionstank. Det ger också en fördel med öppen uppvärmning genom att minska onödiga föremål.
Är det möjligt att montera ett system av polypropenrör
Människor som gör uppvärmning på egen hand funderar ofta på om det är möjligt att göra ett gravitationsvärmesystem av polypropen. Plaströr är trots allt lättare att montera. Det finns inga dyra svetsjobb och stålrör, och polypropen tål höga temperaturer. Du kan svara att sådan uppvärmning kommer att fungera. Åtminstone för en stund. Då börjar effektiviteten minska. Vad är anledningen? Poängen är lutningarna på tillförsel- och utloppsrören, som säkerställer vattnets gravitationsflöde.
Polypropen har större linjär expansion än stålrör. Efter upprepade cykler av uppvärmning med varmt vatten kommer plaströr att börja sjunka, vilket bryter mot den erforderliga lutningen. Som ett resultat av detta kommer flödeshastigheten, om den inte stoppas, att minska avsevärt, och du måste tänka på att installera en cirkulationspump.
Svårigheter med att installera ett gravitationssystem i ett tvåvåningshus
Gravitationsvärmesystemet i ett tvåvåningshus kan också fungera effektivt. Men installationen är mycket svårare än för en envånings. Detta beror på det faktum att tak av vindstyp inte alltid görs. Om andra våningen är en vind, uppstår frågan: var ska expansionstanken placeras, eftersom den borde vara högst upp?
Det andra problemet som du kommer att behöva möta är att fönstren på första och andra våningen inte alltid är på samma axel, därför kan de övre batterierna inte kopplas till de nedre genom att lägga rör i den kortaste sätt. Detta innebär att ytterligare svängar och böjar måste göras, vilket kommer att öka hydraulikenmotstånd i systemet.
Det tredje problemet är takets krökning, vilket kan göra det svårt att upprätthålla korrekta sluttningar.
Tips för installation av gravitationsuppvärmning i ett tvåvåningshus
De flesta av dessa problem kan lösas vid designstadiet av huset. Det finns också en liten hemlighet om hur man kan öka effektiviteten för att värma ett tvåvåningshus. Det är nödvändigt att ansluta utloppsrören från radiatorer installerade på andra våningen direkt till returledningen på första våningen, och inte göra en returledning på andra våningen.
Ett annat knep är att göra tillförsel- och returledningar från rör med stora diametrar. Inte mindre än 50 mm.
Behöver jag en pump i ett gravitationsuppvärmningssystem?
Ibland finns det ett alternativ när värmen är felaktigt installerad, och skillnaden mellan pannmantelns temperatur och returen är mycket stor. Den varma kylvätskan, som inte har tillräckligt tryck i rören, kyls ner innan den når de sista värmeanordningarna. Att bygga om allt är hårt arbete. Hur löser man problemet med minimal kostnad? Att installera en cirkulationspump i ett gravitationsvärmesystem kan hjälpa. För dessa ändamål görs en bypass, i vilken en lågeffektspump är inbyggd.
Hög effekt krävs inte, för med ett öppet system skapas ytterligare tryck i stigröret som lämnar pannan. En bypass behövs för att lämna möjligheten att arbeta utan el. Den är installerad på returen före pannan.
Hur man samlar in mereffektivitet
Det verkar som om systemet med naturlig cirkulation redan har blivit perfekt, och det är omöjligt att komma på något för att öka effektiviteten, men det är det inte. Du kan avsevärt öka bekvämligheten med dess användning genom att öka tiden mellan pannbränder. För att göra detta måste du installera en panna med större effekt än vad som krävs för uppvärmning och ta bort överskottsvärme till en värmeackumulator.
Denna metod fungerar även utan att använda en cirkulationspump. Den varma kylvätskan kan trots allt också stiga upp i stigaren från värmeackumulatorn, vid en tidpunkt då veden brann ut i pannan.
