Gravitasjonsvarmesystem: driftsprinsipp, elementer,

Hvordan og på hvilken måte virker gravitasjonsoppvarming? Hva påvirker sirkulasjonen av kjølevæsken? Hvilket utstyr er nødvendig for full og problemfri systemoperasjon? I denne artikkelen vil vi prøve å finne svar på disse og mange andre spørsmål.

Hva er det

I hvilket som helst vannvarmesystem utføres funksjonen for overføring og fordeling av varme til varmeinnretningene av kjølevæsken - et flytende stoff med en betydelig spesifikk varmekapasitet.

Oftest spilles denne rollen med vanlig vann; Men i tilfeller der huset kan stå uten oppvarming i vinterkylen, brukes ofte fluider med lavere faseovergangstemperaturer.

Uansett hvilken type kjølevæske, må det gjøres for å bevege seg, overføre varme.

Det er ikke mange måter å gjøre dette på.

• I sentralvarmeanlegg utføres sirkulasjonsinduksjonsfunksjonen av trykkforskjellen mellom tilførsels- og returrørene til varmeledningen.

• Autonome systemer med tvungen sirkulasjon til dette formålet er fullført med sirkulasjonspumper..
• Endelig beveger kjølevæsken i gravitasjons- (tyngdekraft) systemer bare på grunn av endring i egen tetthet under oppvarming..

Hvordan virker det

prinsippet

La oss prøve å visuelt forestille operasjonsmekanismen for et slikt system.

Enkelt sagt består den av to kommunikasjonsfartøy som er forbundet med rør (varmekrets) i en enkelt ring. Det første fartøyet er kjelen, det andre er selve varmesystemet, bestående av radiatorer, tapping og tilkoblinger. Høyden på begge fartøyene er den samme.

Spesifiser: varmekretsen har som regel en betydelig høyde. I hvert fall - mye mer enn en kjele. For å overvinne dette problemet, er kretsen umiddelbart etter kjelen ferdig med en akselererende kollektor - en vertikal del, inn i hvilken det oppvarmede kjølemiddelet blir presset ut.

Etter at varmeveksleren er oppvarmet, renner innholdet oppover, fordrevet av kaldere masser. Etter å ha nådd det øvre punktet på akseleratoren, begynner det varme kjølevæsken å synke, passere varmeovnerne langs veien og gradvis gi dem termisk energi.

Når den avkjøles, øker den densiteten og er på det laveste punktet av ruten allerede klar til å skifte den oppvarmede væsken i kjelevarmeväxleren inn i akseleratoren, ved å starte en ny systemdriftssyklus.

faktorer

Selvfølgelig, jo større sirkulasjonshastighet - desto mer enhetlig vil fordelingen av varme i kretsen være, jo mindre blir temperaturvariasjonen på batteriene. Hva bestemmer denne hastigheten?

Balansen mellom to faktorer som motsetter hverandre: opprettet under drift av trykksystemet og hydraulikkmotstanden til kretsen.

Hva er hver av faktorene avhengig av?

Hodetrykk

• Fra høyden av den øvre delen av kretsen (det vil si den totale høyden på kildens del - øvre scenesamler). For å øke det, er kjelen, hvis mulig, montert i kjelleren, og den øvre delen av fyllingen bæres til loftet.
• Fra bakken av tapping. Som regel gjøres det permanent: fra toppunktet går fyllingen ned til kjelen, og taper minst et centimeter over gulvnivået per lineær lengde meter. Takket være skråningen, gjør det kjølte kjølevæsken sin rute, båret med egen vekt.

Hydraulisk motstand

Jo lavere det er, desto lettere er det for vann eller et annet kjølemiddel å gjøre veien med et fast hode.

Hva påvirker systemets hydrauliske motstand?

• Diameteren på fyllingen. Jo større det er, desto mindre motstand har røret til vannstrømmen. Den absolutte minimale diameter er 32 millimeter; Oftere, når du bygger et tyngdekraftsystem med egne hender, brukes et rør på 40-50 mm i størrelse som fyllemaskin.
• Lengden på fyllingen. En kontur med en lengde på mer enn hundre meter med en rimelig diameter vil bare være ubrukelig. Vanligvis er gravitasjonsvarmesystemene ikke lengre enn 40-50 meter.
• Antallet bøyer og overganger av diameter. Hver av dem øker motstanden mot vannbevegelsen.
• Antallet og typen ventiler. Jo færre vendinger på choke-enhetene, desto bedre.

Praktisk konsekvens: Det er bedre å ikke bruke en skrueventil i gravitasjonssystemet. I tillegg til det faktum at deres design lenge har blitt foreldet moralsk, gir deres trekk en mye større hydraulisk motstand enn en jevn spaltet kuleventil.

• Endelig har rørmaterialet og dets alder en sterk innflytelse på strømningsmotstanden. For å være presis er den avgjørende faktoren den såkalte grovhetskoeffisienten. Sammenlign verdien for forskjellige rør.

Praktisk konsekvens: Ved installasjon er det bedre å bruke plast eller metall-plast. Du kan ikke være redd for overoppheting: så lenge det er vann i kretsen, vil rørets temperatur ikke overstige 100 grader.

utstyr

Gravitasjon kan enten være et lukket system som ikke kommuniserer med atmosfærisk luft, eller åpner for atmosfæren. Hvilken type utstyr den trenger, avhenger av hvilken type system.

åpen

Faktisk er det eneste obligatoriske elementet en åpen ekspansjonstank.

Den kombinerer flere funksjoner:

• Holder for mye vann når det blir overopphetet.
• Det ventilerer luft og damp generert av kokende vann i kretsen.
• Det brukes til å fylle opp vannet for å kompensere for dets lekkasje og fordampning.

I tilfeller hvor radiatorer ligger over det i visse områder med tapping, er deres øvre plugger ferdig med lufteventil. I denne rollen kan både Mayevsky-kraner og vanlige vannkraner brukes.

For å tilbakestille systemet, er det vanligvis supplert med en grenrør som fører til kloakk eller ganske enkelt utenfor huset.

stengt

I et lukket gravitasjonssystem distribueres åpne tankfunksjoner til flere uavhengige enheter.

• Membran ekspansjonstank av varmesystemet gir muligheten til å utvide kjølevæsken under oppvarming. Som regel blir volumet sitt lik 10% av totalvolumet av systemet.
• Sikkerhetsventilen gir overtrykk når tanken er full.
• Manuell luftluft (for eksempel den samme Mayevsky-kranen) eller den automatiske luftventilen er ansvarlig for luftutblåsning.
• Trykkmåler viser trykk.

Viktig: i gravitasjonssystemet må minst en luftventil være tilstede på sitt høyeste punkt. I motsetning til ordningen med tvungen sirkulasjon, vil luftlukningen ganske enkelt ikke tillate kjølevæsken å bevege seg.

I tillegg til det ovennevnte, er et lukket system vanligvis utstyrt med en jumper med et kaldvannsystem, slik at det kan fylles etter utladning eller for å kompensere for vannlekkasje.

ordning

Instruksjonene for distribusjon av radiatorer bestemmes hovedsakelig av antall etasjer i huset.

En etasje

Ved distribusjon til en etasje anbefaler forfatteren på det sterkeste ikke å gjenoppfinne hjulet og bruke den tidstestede Leningrad. Ved korrekt gjennomføring er det en ring som ligger langs husets omkrets, med varmeinnretninger innebygd parallelt med denne ringen.

Hver radiator er koblet fra bunn til bunn eller diagonalt. Ledninger leveres med to ventiler eller en ventil i tilførselen og en choke på returrøret. Avstengningsventiler lar deg koble fra batteriene for reparasjon uten å stoppe hele kretsen, eller til å smelte en del av varmeenhetene for temperaturutjevning.

To etasjer

Men når det gjelder to etasjer, er to-pipesystemet optimal med igjen økte diametre for tapping og standby-tilkobling av radiatorer. Faktisk oppretter vi en typisk toppfyllingsplan: etter den akselererende kollektor blir varmeoverføringsvæsken presset inn i tilførselsrøret og derfra av tyngdekraften vender tilbake til fyllingen av returstrømmen gjennom radiatorer.

Det viktigste poenget: Stigerørene er nødvendigvis sperret for balansering. Uten det vil vi få en ekstremt ujevn temperaturfordeling: hele kjølevæsken vil gå gjennom stigerørene nærmest kjelen.

Hvis kjelen er montert i kjelleren, vil det være logisk å bringe den nedre tappingen inn i den.

Selvfølgelig, underlagt en av to forhold:

1. Kjelleren er isolert og har en positiv temperatur året rundt.
2. Ditt varmesystem - med frostvæske eller andre frostvæsker.

Fordeler og ulemper

Hva er tyngdekraften oppvarming på bakgrunn av et system med tvungen sirkulasjon? Er det verdt å stoppe etter eget valg når du designer din egen hytte?

verdighet

• Systemet er helt ufarlig. Det er ingen bevegelige eller slitne deler; Det er ikke avhengig av eksterne faktorer, inkludert ustabil strømforsyning utenfor byen.
• Tyngdekraften er selvregulerende. Jo kaldere avkastningen i det, desto raskere sirkulasjon av kjølevæsken: Den har jo høyere tetthet enn massene oppvarmet i kjelen.
• Til slutt, når du designer dette systemet, er det ikke nødvendig å engasjere seg i komplekse beregninger. Spesielle ferdigheter er ikke påkrevd: slike ordninger ble også designet av våre bestefedre. På landsbygda er det fortsatt mulig å finne konturer festet til en stålrør varmeveksler plassert i en russisk ovn.

mangler

Ikke uten dem.

• Systemet oppvarmes ganske sakte. Fra tenning av kjelen til utgangene til batteriene til arbeidstemperaturen, kan en og en halv til to timer passere.

Forresten: De vil også avkjøle på grunn av det store volumet av kjølevæske. Spesielt hvis støpejerns radiatorer eller massive stålregistre er installert som varmeinnretninger.

• Enkelheten i systemet betyr ikke at prisen vil bli betydelig lavere sammenlignet med alternativer. Den faste diameteren på fyllingen vil ta en betydelig kostnad. Her er et utdrag fra dagens prisliste for et forsterket polypropylenrør fra en av de russiske selskapene:

• Uten balanse kan temperaturvariasjon mellom radiatorer være merkbar.
• Til slutt, med en liten varmeoverføring fra kjelen, kan flaskeområdene utført på loftet eller i kjelleren bli grepet med is i sterke frost.

To i ett

For å løse alle de ovennevnte problemene i gravitasjonsordningen, kan den oppgraderes med en sidebarpumpe. I dette tilfellet vil systemet beholde evnen til å arbeide med den naturlige sirkulasjonen.

Ved å utføre dette arbeidet, er det verdt å holde til noen få enkle regler.

• Mellom tappepunktene er en ventil plassert på pumpen, eller mye bedre, en ballventil. Når pumpen er i drift, vil det ikke tillate at hjulet kjører vann i en liten sirkel.
• Før pumpen kreves slambeholder. Det vil beskytte rotoren og pumpe lagrene fra skala og sand.
• Innsetting av pumpen er begrenset til et par ventiler som gjør det mulig å rengjøre filteret eller fjerne pumpen for reparasjon uten tap av kjølevæske.

konklusjon

Vi håper at vi kunne svare på alle spørsmålene som har samlet seg i leseren. Som alltid kan du finne ytterligere opplysninger om prinsippet om tyngdekraftsystemer og deres enhet i vedlagte video. Lykke til!