Alla är bekanta med naturligt urval, och detta gäller även i förhållande till många uppfinningar av mänskligheten. Med tiden, något liknande passerar de också. Vissa tekniker kommer att sjunka ner i avgrunden och förbli för evigt bortglömda, medan andra blir klassiker som är odödliga och utanför konkurrensen. När det gäller det senare ingår även ett värmesystem med naturlig cirkulation (CO med EC). Trots tillgången på mer avancerade och funktionella lösningar är tekniken fortfarande efterfrågad, den har framgångsrikt klarat tidens tand.
Funktioner av naturlig cirkulation
Det här systemet har andra namn: termosifon, gravitation, gravity.
Den innehåller flera komponenter:
- Värmegenerator (panna, spis eller öppen spis med vattenskjorta).
- Stängd slinga - rör, radiatorer fyllda med flytande värmebärare (vatten, olja, frostskyddsmedel).
- Expansionstank.
- Avstängnings- och reglerventiler.
- Instrument.
Uppvärmd kylvätska från ugnen eller pannan rör sig i en sluten krets och värmer upp radiatorerna. Och de överför i sin tur energi till den omgivande luften i rummet. Huvudfunktionen hos detta system ligger i det speciella sättet som säkerställer kylvätskans rörelse.
Det är märkbart lättare för boende i bostadshus, eftersom centralvärme har etablerats i lägenheterna. Ägare av privata fastigheter måste själva etablera vattenuppvärmning med naturlig cirkulation för sina bostäder. Men hur fungerar det aktuella systemet? Detta diskuteras nedan.
Driftsprincip
Som vi vet från skolan, om ett medium värms upp kommer dess volym att öka enligt fysikens kända lagar. Dessutom, från sidan av det kallare området börjar Arkimedesstyrkan agera på den och tvingar den att resa sig.
Detta fenomen har också ett eget namn - konvektion. Det är det som fungerar som en "kraftenhet" av kylvätskan, där begreppet "naturlig cirkulation" visas. Och eftersom konvektion är nära besläktad med gravitation kallas systemet också för gravitation.
Effekten av konvektionsflödet beror till stor del på temperaturskillnaden mellan kylvätskan som värms upp i pannan eller ugnen och i området för det inkommande mediet (retur). Hur kan du förståpumpning av arbetsmediet utförs utan användning av en pump. Och detta innebär att värmesystemet i ett envåningshus med naturlig cirkulation inte behöver elektricitet, det vill säga det är icke-flyktigt. Och eftersom det inte finns någon elektrisk apparat är besparingarna uppenbara.
Med andra ord, när det värms upp förlorar vatten (vanligtvis som värmebärare) sin densitet och stiger längs den centrala stigaren, tryckt av en kall ström som återvänder till pannan. Därefter skickas varmvatten till radiatorerna genom tillförselrören. Genom att avge värme, kyls den och går genom gravitationen tillbaka till värmegeneratorn (retur) och cykeln upprepas otaliga gånger.
Dessutom, eftersom det inte finns någon pump kommer det inte att finnas något övertryck. Därför räcker en öppen behållare som expansionskärl. Dess närvaro beror på att ett konstant tryck upprätthålls i värmesystemet.
Betydande faktorer
Men vad påverkar vattnets hastighet i det naturliga cirkulationsvärmesystemet i ett enplanshus? Detta beror vanligtvis på följande faktorer:
- Värdet på cirkulationstrycket - ju mer det är, desto bättre.
- Diameter på rörledningar - en liten sektion skapar mer motstånd mot vattenflöde än en större diameter. I detta avseende är dimensionerna för ledningar vanligtvis från 32 till 40 mm.
- Material för tillverkning av rörledningar - moderna polypropenlösningar är mindremotstånd jämfört med metallrör.
- Kontursvängar - helst när rörledningen är rak.
- Antalet kopplingar, adaptrar, fästbrickor - det finns begränsningar här, eftersom varje ventil minskar tryckgraden.
För att skapa det optimala trycket i värmesystemet med EC måste pannan placeras så lågt som möjligt under kretssystemet. Som regel är detta källaren. Av förklarliga skäl är expansionstanken installerad så högt som möjligt och i de flesta fall placerad på vinden.
Det bör beaktas att värmesystemet i ett hus med naturlig cirkulation har en inert karaktär, vilket innebär att det flyter ganska långsamt. Varaktigheten från att pannan tänds till den fullständiga stabiliseringen av temperaturregimen tar flera timmar.
Kylvätske alternativ
I regel är det vanligt att använda vatten eller frostskyddsmedel som kylvätska. Men eftersom den senare har en högre densitet och låg värmeöverföring kommer det att ta mycket längre tid att värma upp den, och därav bränslet. I detta avseende är det mycket mer lönsamt att använda vatten.
Dessutom, när frostskyddsmedel värms upp, expanderar det mycket mer. Som ett resultat av detta, när du väljer denna kylvätska, måste expansionstanken vara ännu större än med vatten.
Fördelar med EC-värmesystem
De viktigaste fördelarna med uppvärmning av hem med naturlig cirkulation är:
- Låg kostnadseffektingen dyr cirkulationspump.
- Inget brus. Även de mest moderna pumparna producerar ett tyst brum - på dagen hörs det inte mot bakgrund av omgivande ljud, men på natten kan brummandet höras, vilket orsakar obehag.
- Pumpfel leder till extra kostnader.
- Antalet haverier är minim alt - det finns praktiskt taget inget att bryta här, förutom pannan. Läckor är sällsynta och kan enkelt repareras själv.
Men den största fördelen med EC-värmesystemet ligger just i dess energioberoende. I områden där det är konstant strömavbrott är detta det bästa alternativet.
uppenbara nackdelar
Ja, och ett sådant till synes perfekt uppvärmningssystem i ett envåningshus med naturlig cirkulation, som fungerar enligt fysikens alla lagar, har ett antal nackdelar.
Uppenbara nackdelar inkluderar:
- Kort räckvidd för kylvätska.
- Oförmågan att reglera temperaturen i varje rum separat.
- Vattnet cirkulerar genom kretsen under lätt tryck, vilket orsakar en märkbar temperaturminskning - ju längre radiatorn är från pannan, desto lägre är den.
- Lång tid för systemet att gå in i fullt driftläge.
- Eftersom expansionstanken är placerad i ett kallt vindsrum (som ofta inte är uppvärmt) finns det en möjlighet att kylvätskan fryser.
Trots alla dessa nackdelar,uppvärmning med EC är fortfarande aktuellt. Kanske beror detta på att fördelarna för många människor överväger alla ovanstående nackdelar.
Sorter av värmekretsar
Ett vattenvärmesystem med naturlig cirkulation kan tillverkas enligt ett av flera scheman:
- one-pipe;
- tvårör;
- beam.
I det här fallet spelar generella parametrar som kretsens längd, antalet batterier och ett antal andra ingen speciell roll. Det kan dock finnas många fler specifika system. Nedan kommer vi dock endast att överväga de enklaste av dem.
Single-pipe line
Detta är det enklaste schemat, där ett rör används för att leverera vatten till radiatorerna. Men i vissa fall kan du klara dig utan dem, eftersom värme tillhandahålls av själva rörledningsområdet.
Om schemat fortfarande innebär närvaron av radiatorer, är det nödvändigt att göra korrekta beräkningar för antalet batterier (sektioner). Den optimala mängden är inte mer än 5. När allt kommer omkring, när vattnet passerar genom varje punkt, kyls det ner. Dessutom, i värmesystemet i ett privat hus med naturlig cirkulation, bör så få avstängningsventiler som möjligt användas. Samtidigt behöver inte längden på själva konturen minskas nämnvärt.
Det idealiska alternativet i det här fallet är ett diagon alt arrangemang. Med andra ord kommer kylvätskan att komma in i radiatorerna ovanifrån och omdirigera till varje punkt. Efter det sista batteriet kommer det kylda vattnet att återföras tillpanna genom utloppsröret som kallas returröret. Samtidigt är hela rörledningen densamma, vilket faktiskt är hela essensen av en enrörsledning.
Tvårörssystem
Det här schemat är lite mer komplicerat, men det har också sina fördelar. Här förs den varma kylvätskan genom batterierna genom en rörledning och återgår i kylt tillstånd till pannan genom en annan ledning. Som ett resultat förbättras effektiviteten av värmeöverföringen från batterierna anslutna till ett horisontellt ben. Som regel går matningsledningen längs med taket eller är placerad på vinden. När det gäller returledningen är den ovanför golvet.
Trots den uppenbara fördelen med en enkel linje (minsta material, därför minimala kostnader), kommer ett tvårörs värmesystem med naturlig cirkulation av ett tvåvåningshus (eller enplanshus) fortfarande att vara den bästa lösningen. Dessutom är den uppdelad i två grenar med samma antal radiatorer.
Samtidigt får varje batteri en kylvätska med samma temperatur, vilket redan är ett plus och väldigt viktigt! Dessutom är det möjligt att automatiskt reglera det, eftersom enheterna inte är beroende av varandra. Baserat på den nämnda fördelen med ett enkelrörssystem följer nackdelen med ett tvårörssystem - en ökad förbrukning av material. Detta gäller särskilt för tvåvåningshus.
Funktioner i strålschemat
I det här fallet är inlopps- och utloppsledningarna anslutna till ett speciellt grenrör. I själva verket är detta en distributionskam, där varje uttag är utrustad med en choke. Dock för varje batteritvå rör medföljer.
Att döma ur temperaturregleringssynpunkt är ett sådant värmesystem med naturlig cirkulation det bekvämaste. Samtidigt är installationsarbetet här mer komplicerat, eftersom för många rör används. Därför, för att inte förstöra rummets utseende, tas de bort till golvet eller gömmer sig bakom falska väggar. Och detta leder redan till en betydande ökning av kostnaderna för arbetet.
Funktioner för att bygga CO med EC
Eftersom driften av CO med EC är baserad på naturliga fysiska lagar (en uppvärmd miljö skapar ett uppåtgående flöde), måste batterierna placeras ovanför pannans nivå. Den optimala platsen är källaren eller källaren. Om varken det ena eller det andra är tillgängligt görs ett urtag av lämplig storlek i golvet för installation av en värmegenerator.
Och detta gäller inte bara för ett privat hus, utan också för lägenheter med autonom uppvärmning. En liten del av golvet skärs av tillsammans med skriden så att en värmepanna med naturlig cirkulation kan placeras direkt på golvplattan.
För bättre naturlig cirkulation av kylvätskan krävs en accelererande uppsamlare eller en vertikal rörsektion, som kommer från pannan och stiger till taket. Därefter går lokalerna ner från huvudvägen till radiatorerna.
Minsta höjd på boostgrenröret måste vara minst 1 500 mm, samtidigt som man bör tänka på att det måste finnas fritt utrymme mellan den övre linjen och taketplats för expansionskärl. Och som vi vet är detta ett oumbärligt element i hela värmesystemet. Om huset har lågt i tak, tas tanken bara bort till vinden, och dessa rum måste isoleras. Du kan skapa ett slutet värmesystem med hjälp av en membranexpansionstank, som kan placeras på valfri plats.
Det är värt att notera att ett slutet värmesystem med naturlig cirkulation har sina fördelar:
- Värmeförlusten minskar till stor del genom expansionstanken.
- Stängt system kräver inte regelbunden ventilation.
- Volymen på expansionstanken minskas också, detsamma gäller systemets termiska tröghet.
Som du förstår ökar närvaron av en andra våning i huset avsevärt effektiviteten hos den accelererande uppsamlaren.
Av denna anledning är det mycket lättare att organisera naturlig cirkulation av kylvätskan i en tvåvånings herrgård än i ett enplanshus.
Regler för installation av ett värmesystem med EC
Om det finns en önskan eller behov av att organisera ett värmesystem med en EC, bör ett antal regler beaktas:
- Horisontella grenar av kretsens rörledningar måste nödvändigtvis luta i kylvätskans rörelseriktning. Upp till 10 mm på långa linor och upp till 50 mm på korta sträckor per meter.
- När du skapar ett värmesystem med naturlig cirkulation med dina egna händer, bör du använda alla möjliga sättförsök att minska kretsens hydrauliska motstånd. Denna regel bör följas när du väljer batterier - gjutjärnsradiatorer är det bästa valet på grund av deras lilla spelrum.
- Polymerrör har den lägsta graden av hydrauliskt motstånd. Dessutom växer de inte över av fjäll. Men det är bättre att inte använda metall-plast alternativ, eftersom flödesområdet minskar märkbart på grund av beslagen. Det bästa valet är polypropenrör, deras driftstemperatur är 70 °. Alternativ för tvärbunden polyeten är ännu mer att föredra - deras temperaturtröskel är 95 °C.
- Om det finns grenar i värmekretsen, väljs efter var och en av dem rördiametern en storlek mindre. För avkastningen är det tvärtom - storleken ökar.
Eftersom konceptet med ett värmesystem med naturlig cirkulation innebär frånvaro av användning av elektricitet, måste pannan också vara icke-flyktig. Och sådana modeller tillverkas av många tillverkare.
Bland utländska företag finns Bertta, Stropuva, Buderus. Men ryska företag kan också erbjuda bra alternativ - Energia, Ogonyok, Conord.
Slutsats
Som du kan se har värmesystemet med EC-kylvätska sina fördelar och nackdelar. Någon kommer att gilla det här alternativet och de kommer att vilja implementera det. Andra ser bara nackdelar med det. I alla fall passar ett sådant uppvärmningssystem med naturlig cirkulation mångahusägare.
Samtidigt satte de flesta av dem en cirkulationspump på returledningen för att förbättra värmesystemets effektivitet. Bara den ligger på förbifarten. En sådan åtgärd gör att du kan överföra kretsen till gravitationen genom att öppna en speciell kran när strömmen är avstängd.
