Hur det naturliga cirkulationsvärmesystemet fungerar
Vattenuppvärmningssystemets huvuduppgift - detta för att få kylvätskan att cirkulera genom rören. För att huset ska kunna värmas upp måste varmt vatten från pannan rinna in i rör och värmare. Det naturliga cirkulationsvärmesystemet arbetar på tyngdkraftsprincipen. Vätskan rör sig genom rören på allvar utan att använda en pump. Vätskans densitet och vikt blir mindre vid uppvärmning och efter kylning återgår den till sitt ursprungliga tillstånd.
I en sådan anordning finns det nästan inget tryck. Enligt beräkningar kan man se att det med ett tryck på en 10 meter vattenpelare finns ett tryck på 1 atmosfär. Visar sig det i uppvärmningsanordningen i ett hus med en våning trycket kommer att vara från 0,5 till 0,7 atm. och i ett hus med två våningar - högst 1 atm.
Fördelar och nackdelar med naturlig cirkulationsuppvärmning
Som med alla enheter har vattenuppvärmning med naturlig cirkulation sina fördelar, men också nackdelar. Varför är systemet bra?
- Enkel installation och underhåll, enkel systemstart. All installation kan göras själv.
- Inget behov av att köpa dyr utrustning.
- Systemet fungerar stabilt. Värmebäraren ger störst värmeeffekt och bibehåller den önskade temperaturen i rummet.
- Inget beroende av el. Enheten fortsätter att fungera om strömmen bryts.
- Om huset är välisolerat kan du spara mycket med ett sådant system.
- Ingen pump som gör mycket buller.
- Om underhåll utförs i tid kan värmeenheten fungera i över 35 år.
Nackdelar med systemet:
- Trots det faktum att värmesystemet kräver få material kommer kostnaderna att bli mycket högre när rörledningens lokala motstånd minskar. Eftersom du måste installera större rör.
- Huset värms upp långsammare.
- Om rör passerar genom ouppvärmda rum ska dessa områden isoleras. Annars finns det en risk att vätskan fryser.
- Ett sådant värmesystem är endast lämpligt för privata hus med en yta på högst 100 kvm. m., eftersom den arbetar inom en radie på upp till 30 meter. Detta beror på att systemet har ett litet cirkulärt huvud.
- Huvudvillkoret är en vind i huset. Det är där expansionsbehållaren är installerad.
Öppna
Det kännetecknas av det faktum att kylvätskan är i kontakt med omgivningen i en expansionsbehållare av öppen typ. Principen för systemets funktion som helhet förändras inte: det beredda kylvätskan, på grund av skillnaden i densiteterna för de varma och kalla skikten, kommer in i rörledningen med sluttningar.
De används inte för dem med tvångscirkulation, för själva tanken skapar det tryck som är nödvändigt för cirkulationen av kylvätskan i systemet.
Den största fördelen är frånvaron av en cirkulationspump i sådana system, vilket minskar energiförbrukningen.
Schema för ett öppet tvårörssystem
Typer av naturliga cirkulationssystem
Innan du skapar en krets för uppvärmning av ett privat hus, beräkna först mängden värme som krävs för lokalerna. Beräkningen inkluderar data om pannan, placering och rördiameter, liksom nivån på värmeisolering av ytterväggarna. Även de minsta beräkningsfelen kan påverka kvaliteten på hushållsuppvärmningen. Därför är det bättre om alla beräkningar utförs av specialister. Värmesystem är av flera slag:
- Öppen och stängd typ (skiljer sig från expansionsbehållare).
- Enrörs- och tvårörstyp (värmeradiatorer är anslutna på olika sätt).
Öppna system
Den öppna enheten inkluderar en behållare (öppen tank), som är utrustad med ett rör (nödöverströmning). Röret ansluts till avloppssystemet eller tas ut på gatan. Tanken installeras under taket, ibland på vinden. En öppen tank kan tillverkas i alla storlekar med egna händer, vilket är den största fördelen. Har ett överkomligt pris... Nackdelar med enheten:
- Du måste ständigt tillsätta vatten i en öppen tank eftersom den avdunstar snabbt. För att inte ständigt tillsätta vatten manuellt kan ett vattenrör tas till tanken.
- Ofta bildas korrosion på metallelementen i kretsen. På grund av att syre ständigt flyter in i den öppna tanken.
- Luft kommer in i rörledningen. Genom att fixera elementen i en liten lutning och installera automatiska luftventiler kan du bli av med problemet.
Stängt system
Naturligt cirkulationssystem en kylvätska med sluten typ är väl lämpad för både envånings- och tvåvåningshus. En membrantank installeras i värmekretsen. Tack vare tanken är metallens delar mindre utsatta för korrosion. En sluten enhet fungerar enligt följande:
- Den slutna flexibla membrantanken är en membranutvidgningstank. Membranet skapar två sektioner i tanken. Den första delen är avsedd för kylvätska, den andra innehåller luft eller kväve. Under utbyggnaden av kylvätskan går överskott av vatten från värmekretsen in i tanken.
- Membranet börjar sträcka sig på grund av varmt vatten och gasen i andra delen börjar krympa.
- När vattnet svalnar ökar gasen igen och skjuter kylvätskan tillbaka i systemet. Sålunda sker en kontinuerlig påfyllning av vattenkretsen med kylvätskan.
Om du väljer mellan ett öppet och ett slutet system är det billigare att köpa eller skapa en öppen tank med egna händer. Membrantank kostar flera gånger mer, så det används sällan.
Ett rörsystem
För envåningshus med ett litet område är enrörsuppvärmning lämplig. I ett hus med två våningar kommer denna typ av uppvärmning att vara ineffektiv. Fördelarna med systemet är billig installation, enkel design, rör installeras inte under taket, vilket innebär att den totala inredningen i rummet inte försämras. Enrörs typ av uppvärmning fungerar enligt följande princip:
- Vätskan stiger längs rörets vertikala sektion.
- Sedan rör sig kylvätskan in i ett horisontellt rör. Detta rör ansluter värmeelementen.
- Den kylda vätskan återgår till pannan från den yttre kylaren.
Detta system har sina nackdelar. Ju längre matningssteg, desto lägre är radiatorernas temperatur. Bypasses hjälper till att öka produktiviteten. För att skapa en enhetlig uppvärmning av huset placeras byglar på de platser där radiatorer är anslutna. Även efter att ha gjort exakta beräkningar, kommer ett system av en rörstyp att vara ineffektivt om ett hus med en våning har mer än tre rum. Problemet kan lösas genom att uppgradera systemet med en cirkulär pump.
Schema för uppvärmning av två rör för ett privat hus med naturlig cirkulation
Tvårörsuppvärmningstypen är lämplig för uppvärmning av ett hus i två våningar. Om vi jämför ett enrörs- och tvårörssystem, i det andra - vätskan tillförs alla värmare. Tvårörskretsen har en speciell design bestående av två rör. En för leverans, den andra för retur. Ett försörjningsrör är anslutet till varje värmeenhet. Anslutningen sker via en separat ingångskran. Och returledningen är ansluten separat. Fördelarna med ett värmesystem med övre och nedre ledningar är att installationen är väldigt enkel och att driftsegenskaperna är effektiva. Med ett system som detta:
- Det är möjligt att inte lägga till ytterligare sektioner i kylaren för att förbättra uppvärmningen.
- Till skillnad från en enrörskrets används rör med en mindre diameter för att lägga rörledningen i detta system.
- Enkel systemjustering.
- Värmen fördelas jämnt.
För närvarande är det möjligt att med egna händer skapa en två-rörs typ av uppvärmning med naturlig cirkulation... För tillverkning används stål- eller polymerrör..
Schema för beräkning av ett värmesystem med naturlig cirkulation
Det svåraste med att utforma ett värmesystem är rätt beräkning. Hur bra enheten fungerar beror på rörens längd och vinkel samt antalet varv på den. Du måste veta detta eftersom det inte finns något tryck i kretsen. Vad du behöver tänka på när du skapar ett diagram och beräkning:
- Vad är rörens diameter och det material de är tillverkade av.
- Lutningsvinkel för rör.
- Typer av kylmedel.
- Metoder för kylvätsketillförsel.
Enkelt rör
För privata byggnader används ett enrörsvärmesystem med tvångscirkulation i stor utsträckning. Moderna tekniska lösningar har gjort det möjligt att kombinera alla fördelar med den traditionella modellen med förmågan att kontrollera och justera driftsparametrarna.
Fördelar
- Hög tillförlitlighet, lång livslängd.
- Lönsamhet, inga extra elkostnader.
- Hög hydraulisk stabilitet.
- Möjligheten att självständigt lägga till delar av radiatorer utan att negativt påverka hela systemet (obalanser).
- Möjlighet till dold rörläggning.
- Kostnadsbesparingar på upp till 40% jämfört med system med två rör.
Schema
För byggnader med flera våningar ser systemet ut så här: ett vertikalt rör från ena sidan går till kylarens övre punkt och från botten kommer det ut på samma sätt. Designen inkluderar en förbikoppling - ett vertikalt rör förbundet med båda ändarna till linjens horisontella sektioner.
System med ett rörsystem
Funktionsprincip
Kylvätskan tvingas in i systemet. De högsta temperaturerna observeras i början av rörledningen, de högsta värmeförlusterna observeras i den mest avlägsna delen av nätverket, medan 80% av den effektiva cirkulationen redovisas av förbikopplingar snarare än radiatorer.
I äldre hyreshus genomfördes inte temperaturkontroll. Den irrationella förbrukningen av el kompenserades av dess låga kostnad.
Principen för drift av ett rörsystem
Hemautomation
Moderna enrörssystem möjliggör installation av termostatventiler på kylaggregaten. Diametrarna för vätskekanalens öppningar och ventilen är strukturellt gjorda så stora som möjligt för att säkerställa ett fritt utflöde av vätskan (även vid förorening av kylvätskan).
Termostat typ
Temperaturreglering av radiatorer utförs i tre alternativ:
- med en trevägsventil;
- med en rakt igenom ventil;
- termostat.
När du minskar (lägger till) kylarsektioner och tar bort termostaten kommer systemet inte att vara obalanserat.
Ventilen stängs automatiskt när rumstemperaturen stiger över den inställda. I detta fall cirkulerar kylvätskan endast genom förbikopplingarna. Den totala vattenförbrukningen ändras inte.
Installera en termostat på en kylare
Ekonomisk effekt
I närvaro av termostater och överhettning i vardagsrummen minskar inte den allmänna cirkulationen, bara säkerhetsventilerna är stängda. Kylvätskan cirkulerar inte, men det finns en ökning av förlusterna i rören på grund av en ökning av temperaturen i omvänd cykel. I byggnader med flera våningar, där värmepunkter är byggda, drivs varmvattenberedaren från systemets returrör.
Viktig! För en säker och effektiv drift av ett rörsystem med dold läggning är det nödvändigt att fixera ett lager värme och vattentätning bakom rören.
Vad är det bästa rörmaterialet?
Metoden för installation av kretsen, skydd mot korrosion och hydrauliskt motstånd, alla dessa indikatorer beror på materialet från vilket rörledningen är gjord. För värmesystemet kan du använda polypropen, stål, metall-plast och kopparrör.
- Polypropylenmaterial. Polypropenrör tål höga temperaturer väl, har lång livslängd (över 25 år) och är släta inuti. Installation kräver specialverktyg och är dyrt.
- Stål. Trots det faktum att sådana rör är ganska hållbara och har ett överkomligt pris är de benägna att korrosion och överväxt. Dessutom kräver installationen svetsning eller flera beslag.
- Metall-plast. Lätta rör har en perfekt slät inre yta. Som ett resultat är de fria från korrosion och avlagringar. Men efter installationen måste du ständigt dra i de gängade beslagen, vilket är en stor nackdel. Deras livslängd är cirka 15 år, och för rör är det mycket kort. De har en hög kostnad.
- Kopparrör. Kopparrör har ett vackert utseende och en livslängd på över 100 år. Lödning används för installation, mycket kostsamt.
För att bestämma vilken rördiameter lämplig för att värma upp ditt hem, du måste veta att:
- Rörets diameter väljs utifrån det material som rören är gjorda av och från de värmetekniska beräkningarna som gjorts.
- Beräkna mängden värme som krävs för rummet och lägg till 20% till resultatet.
- Med hjälp av de värden som anges i SNiP-tabellerna beräknas rörledningens tvärsnitt. För beräkningen tas avläsningar av värmekapaciteten och rörets storlek (invändig sektion).
Om efter varje förgrening installeras tilloppsröret 1 mindre än det föregående, blir värmeväxlarens cirkulation flera gånger mer intensiv. Returröret är monterat med en förlängning. Detta beräknar minsta diameter på två rör. För att uppnå de erhållna värdena, för varje rörsektion fastställs dess storlek.
Metoder för kylvätsketillförsel
Värmemediet kan cirkulera från pannan till värmeanordningen på två sätt. Genom botten- eller toppfyllningen.
- Nedre fyllning. Denna fyllningsmetod används endast för enrörssystem. Rörledningen läggs på golvnivå, medan vertikala rör kan utelämnas. Nedre påfyllning är ineffektiv utan cirkulär pump.
- Toppfyllning. De används för både enrörs- och tvårörssystem. På grund av det faktum att fördelningsröret är installerat under taket tillförs det varma kylvätskan aktivt till varje kylare. Vidare kyls vattnet in i ett returrör monterat längs golvet.
Två-rör
Detta schema är lämpligt för uppvärmning av stora hus med två våningar och två våningar. Principen ligger i installationen av två separata kretsar - tillförsel och retur av kylvätska.
Fördelar:
- Högkvalitativ uppvärmning av lokaler.
- Uppvärmningens enhetlighet: i den första och sista radiatorn är kylvätsketemperaturen nästan densamma. Beror bara på husets yta, antalet kylarsektioner och motorvägens längd.
Nackdelar:
- Stor rörförbrukning för konstruktion av två separata rörledningar till pannan.
Diagram över ett två-rörs värmesystem
