Természetes cirkulációs fűtőrendszer: közös vízkörök kialakítása

Az önálló gravitációs típusú fűtőhálózat felépítését akkor választják, ha a cirkulációs szivattyú felszerelése vagy a központi tápegységhez történő csatlakoztatás nem praktikus és néha lehetetlen.

Egy ilyen rendszer telepítése olcsóbb, és teljesen független a villamos energiától. Teljesítménye azonban nagyban függ a terv pontosságától.

Annak érdekében, hogy a természetes cirkulációval rendelkező fűtési rendszer zökkenőmentesen működjön, ki kell számítani annak paramétereit, helyesen kell telepíteni az alkatrészeket és ésszerűen választani a vízköröket. Segítünk e kérdések megoldásában.

Leírtuk a gravitációs rendszer alapelveit, tanácsokat adtunk a csővezeték kiválasztására, körvonalaztuk az áramkör összeszerelésének és a munkacsomópontok elhelyezésének szabályait. Különös figyelmet fordítottunk az egy- és kétcsöves fűtőkörök tervezésére és működésére.

A természetes keringési folyamat alapelvei

A vízmozgás folyamata a fűtési körben cirkulációs szivattyú használata nélkül a természetes fizikai törvények miatt következik be.

Ezeknek a folyamatoknak a megértése lehetővé teszi az Ön kompetenciáját fűtési rendszer tervezése tipikus és nem standard esetekben.

A hidrosztatikus nyomás maximális különbsége

Bármely hűtőfolyadék (víz vagy fagyálló) fő fizikai tulajdonsága, amely hozzájárul annak áramlásához az áramkör mentén a természetes keringés során, a sűrűség csökkenése a hőmérséklet növekedésével.

A forró víz sűrűsége kevesebb, mint a hideg, ezért különbség van a meleg és hideg folyadékoszlop hidrosztatikus nyomásában. A hőcserélőhöz folyó hideg víz kiszorítja a forró vizet a csőbe.

A víz hajtóereje az áramkörben a természetes keringés során a hidrosztatikus nyomás különbsége a hideg és meleg folyadékoszlopok között

A ház fűtőkörét több részre lehet osztani. A vizet felfelé a „forró” töredékek mentén, lefelé a „hideg” töredékek mentén kell irányítani. A töredékek határai a fűtési rendszer felső és alsó pontjai.

A modellezés fő kihívása természetes keringési rendszerekA víznek a lehető legnagyobb különbséget kell elérnie a folyadékoszlop nyomása között a „forró” és a „hideg” fragmentumokban.

A vízkör eleme, amely a természetes keringés szempontjából klasszikus, a gyorsulásgyűjtő (fő emelkedő) - a hőcserélőtől felfelé irányuló függőleges cső.

A gyorsulásgyűjtőnek maximális hőmérsékleten kell lennie, tehát teljes hossza szigetelve van. Ha azonban a kollektor magassága nem túl nagy (mint az egyszintes házak esetében), akkor nem végezhet szigetelést, mivel a benne lévő víznek nincs ideje lehűlni.

Általában a rendszert úgy alakítják ki, hogy a gyorsulási kollektor felső pontja egybeesjen a teljes áramkör felső pontjával. A kijáratot állították nyitott tartály expander vagy szellőzőszelep, ha membrántartályt használnak.

Ezután az áramkör „forró” részének hossza a lehető legkisebb, ami a hőveszteség csökkenéséhez vezet ezen a területen.

Kívánatos az is, hogy az áramkör „forró” fragmentumát ne kombinálják a hűtött hűtőfolyadékot szállító hosszú szekcióval. Ideális esetben a vízkör alsó pontja egybeesik a fűtőberendezésbe helyezett hőcserélő alsó pontjával.

Minél alacsonyabb a kazán a fűtési rendszerben, annál alacsonyabb a folyadékoszlop hidrosztatikus nyomása az áramkör forró részében

A vízkör „hideg” szegmensére vonatkozóan megvannak a saját szabályai is, amelyek növelik a folyadék nyomását:

• annál nagyobb hőveszteség van a fűtési hálózat „hideg” szakaszábanminél alacsonyabb a víz hőmérséklete és annál nagyobb a sűrűsége, ezért a természetes keringéssel rendelkező rendszerek működése csak jelentős hőátadás mellett lehetséges;
• minél nagyobb a távolság az áramkör aljától a hűtőcsatlakozóig, minél nagyobb a vízoszlop szakasza a minimális hőmérsékleti és maximális sűrűséggel.

Az utóbbi szabály betartásának biztosítása érdekében tűzhelyet vagy kazánt gyakran telepítenek a ház legalacsonyabb pontjára, például az alagsorba. A kazán ilyen elrendezése biztosítja a lehető legnagyobb távolságot a radiátorok alsó szintje és a víznek a hőcserélőbe történő belépési pontja között.

A természetes keringés során a vízkör alsó és felső pontja közötti magasságnak azonban nem szabad túl nagynak lennie (a gyakorlatban legfeljebb 10 méter). Sütő vagy kazán, csak a hőcserélőt és a gyorsító-kollektor alsó részét hevítik.

Ha ez a töredék a vízkör teljes magasságához képest jelentéktelen, akkor a kör „forró” részében a nyomásesés jelentéktelen lesz, és a keringési folyamat nem indul el.

A kétszintes épületekben a természetes keringető rendszerek használata indokolt, és nagyobb padlókhoz cirkulációs szivattyúra lesz szükség

A vízmozgással szembeni ellenállás minimalizálása

A természetes keringéssel rendelkező rendszer tervezésekor figyelembe kell venni a hűtőfolyadék sebességét az áramkör mentén.

előszörminél gyorsabb a sebesség, annál gyorsabb a hőátadás a „kazán - hőcserélő - vízkör - fűtési radiátorok - helyiség” rendszeren keresztül.

másodszorminél gyorsabb a folyadék sebessége a hőcserélőn, annál kisebb a valószínűsége, hogy forrni fog, ami különösen fontos kályhák fűtésekor.

A forrásban lévő víz a rendszerben nagyon költséges lehet - a hőcserélő leszerelésének, javításának és újratelepítésének költségei sok időt és pénzt igényelnek

Rendszerekben kényszerített cirkulációs fűtés a vízsebesség elsősorban a paraméterektől függ cirkulációs szivattyú.

Természetes cirkulációs vízmelegítéssel a sebesség a következő tényezőktől függ:

• nyomáskülönbségek a kontúr töredékei között az alsó pontján;
• hidrodinamikai ellenállás fűtési rendszer.

A fentiekben tárgyalták a maximális nyomáskülönbségek biztosításának lehetőségeit. A valós rendszer hidrodinamikai ellenállását nem lehet pontosan kiszámítani egy összetett matematikai modell és nagyszámú bemeneti adat miatt, amelyek pontosságát nehéz garantálni.

Ennek ellenére vannak általános szabályok, amelyek betartása csökkenti a fűtőkör ellenállását.

A vízmozgás sebességének csökkentésének fő okai a csőfalak ellenállása és a szűkítés a szerelvények vagy szelepek jelenléte miatt. Kis áramlási sebességnél a fal ellenállása gyakorlatilag hiányzik.

Kivételt képeznek a hosszú és vékony csövek, amelyek jellemzően melegítéssel meleg padló. Rendszerint külön-külön megkülönböztetik a kényszerkeringtetéssel rendelkező áramköröket.

A természetes keringéssel rendelkező körök csöveinek típusának kiválasztásakor a rendszer telepítésekor figyelembe kell venni a műszaki korlátozásokat. ezért műanyag csövek nem kívánatos a víz természetes cirkulációja során használni, mivel szerelvényeik lényegesen kisebb belső átmérővel vannak összekötve.

A fém-műanyag csövek szerelvényei kissé szűkítik a belső átmérőt, és komoly akadályt jelentenek a víz áramlásánál alacsony nyomáson (+)

A csövek kiválasztásának és beépítésének szabályai

Választhat acél vagy acél között polipropilén csövek bármilyen keringetéssel, a forró vízhez való felhasználásuk kritériuma szerint, valamint az ár szempontjából, a telepítés egyszerűsége és az élettartam szempontjából.

A felszállóelemet egy fémcsőből szerelik fel, mivel a legmagasabb hőmérsékleten a víz áthalad rajta, és kemencefűtés vagy hőcserélő hibás működése esetén lehetőség van a gőz átvezetésére.

A természetes keringésnél valamivel nagyobb csőátmérőt kell használni, mint a cirkulációs szivattyú esetében. Általában 200 négyzetméteres helyiségek fűtésére. m, a gyorsító kollektor és a cső átmérője a hőcserélő visszatérésének bemeneti pontján 2 hüvelyk.

Ennek oka az alacsonyabb vízsebesség, mint a kényszerkeringetés opciójához képest, ami a következő problémákhoz vezet:

• csökkent hőátadás időegység a forrástól a fűtött helyiségig;
• eltömődések vagy torlódások, amely nem képes megbirkózni egy kis nyomással.

Különös figyelmet kell fordítani, ha alacsonyabb tápfeszültséggel működik a természetes keringés, és a levegő eltávolítása a rendszerből. Nem lehet teljesen eltávolítani a hűtőfolyadékból egy tágulási tartályon keresztül, mint forrásban lévő víz először az önmagától alacsonyabb szintű autópályán jut az eszközökbe.

Kényszerített cirkuláció esetén a víznyomás a levegőt a rendszer legmagasabb pontjára telepített kollektorhoz vezet - automatikus, kézi vagy félautomata vezérléssel rendelkező eszközbe. Az Mayevsky daruk Alapvetően a hőátadást beállítják.

A gravitációs fűtési hálózatokban, amelyeknek a betáplálása a készülékek alatt található, a Mayevsky csapokat közvetlenül a levegő légtelenítésére használják.

Minden modern fűtési radiátornak van elszívóberendezése, ezért a dugó kialakulásának megakadályozása érdekében az áramkörben lejtőt lehet készíteni, a levegőt a radiátorhoz vezetve

A levegő szellőztethető az egyes felszállókra vagy a rendszer autópályáival párhuzamosan futó felsővezetékre telepített szellőzőnyílásokkal is. A levegő elszívó berendezések rendkívüli száma miatt az alsó vezetékkel rendelkező gravitációs áramkörök rendkívül ritkák.

Alacsony nyomás esetén egy kis légcsatlakozó teljesen leállíthatja a fűtési rendszert. Tehát, az SNiP 41-01-2003 szerint, megengedett a fűtési rendszerek csővezetékeinek lejtése nélküli fektetése 0,25 m / s-nál kisebb vízsebességgel.

A természetes keringésnél az ilyen sebesség elérhetetlen. Ezért a csövek átmérőjének növelése mellett állandó lejtőket is figyelembe kell venni, hogy eltávolítsák a levegőt a fűtési rendszerből. A meredekséget 2–3 mm / méter sebességgel tervezték, lakáshálózatokban a meredekség eléri az 5 mm-t a vízszintes vonal lineáris méterén.

A betáplálási lejtőt a víz mozgásának irányába állítják úgy, hogy a levegő az áramkör felső pontján lévő expanziós tartályhoz vagy légtelenítő rendszerhez mozogjon. Annak ellenére, hogy ellen-elfogultságot hozhat, de ebben az esetben be kell állítania légtelenítő szelep.

A visszatérő vezeték lejtése általában a hűtött víz mozgásának irányába történik. Ezután az áramkör alsó pontja egybeesik a visszatérő csőnek a hőgenerátor bemeneti nyílásával.

A betápláló és visszatérő csövek lejtésének leggyakoribb kombinációja a levegőzárak eltávolításához a természetes keringő vízkörből

a meleg padló felszerelése mivel egy kicsi terület van az áramkörben, természetes keringéssel, meg kell akadályozni a levegő bejutását a fűtési rendszer keskeny és vízszintes csöveibe. Helyezze a levegő eltávolító eszközt a meleg padló elé.

Egy- és kétcsöves fűtési rendszerek

A természetes vízkeringéssel rendelkező ház fűtési rendszerének kidolgozásakor lehetőség van egy vagy több különálló áramkör tervezésére. Jelentősen különbözhetnek egymástól. A radiátorok hosszától, számától és egyéb paraméterektől függetlenül, egycsöves vagy kétcsöves rendszer szerint hajtják végre.

Egyvezetékes áramkör

A fűtőrendszert, amely ugyanazt a csövet használja a radiátorok egymás utáni vízellátására, egyetlen csőnek nevezzük. Az egycsöves legegyszerűbb lehetőség a fémcsövekkel történő fűtés radiátorok használata nélkül.

Ez a legolcsóbb és legkevésbé problematikus módja a házfűtés megoldásának, ha a hűtőközeg természetes áramlását választják. Az egyetlen jelentős mínusz a terjedelmes csövek megjelenése.

A leggazdaságosabb egycsöves változat fűtőtesttel, a forró víz egymást követve áramlik az egyes készülékeken. Itt szükség van egy minimális számú csőre és szelepre.

Ahogy haladsz hőátadó közeg lehűl, tehát a későbbi radiátorok hidegebb vizet kapnak, amelyet figyelembe kell venni a szakaszok számának kiszámításakor.

Egy egyszerű, egycsöves rendszerhez (fent) minimális mennyiségű telepítési munkát és befektetett pénzt igényel. Az alábbi bonyolultabb és költségesebb opció lehetővé teszi a radiátorok kikapcsolását a teljes rendszer leállítása nélkül.

A fűtőberendezések egycsöves hálózathoz történő csatlakoztatásának leghatékonyabb módja az átlós lehetőség.

A természetes keringésű fűtési körök ezen sémája szerint a forró víz felülről lép be a hűtőbe, hűtés után az alább található csövön keresztül ürül. Ha ilyen módon halad át, a felmelegített víz a maximális hőmennyiséget bocsátja ki.

Ha alacsonyabb az akkumulátor csatlakoztatása, mind a bemeneti, mind a kimeneti cső, akkor a hőátadás jelentősen csökken, mivel a fűtött hűtőfolyadéknak a lehető leghosszabb ideig kell mennie. A jelentős hűtés miatt a sok szekcióval rendelkező elemeket nem használják ilyen rendszerekben.

A „Leningradka” -ot lenyűgöző hőveszteség jellemzi, amelyet figyelembe kell venni a rendszer kiszámításakor. Plusz az, hogy ha elzáró szelepeket használnak a bemeneti és kimeneti fúvókáknál, az eszköz opcionálisan kikapcsolható javítás céljából a fűtési ciklus leállítása nélkül (+)

A fűtőköröket, amelyek hasonló radiátorcsatlakozással vannak ellátva, „Leningradka”. A megfigyelt hőveszteségek ellenére ezek a lakásfűtési rendszerek elrendezésében előnyösek, ami a csővezeték esztétikusabb megjelenésének köszönhető.

Az egycsöves hálózatok jelentős hátránya, hogy az egyik fűtési szekciót nem lehet kikapcsolni anélkül, hogy megállítanák a víz körforgását.

Ezért általában a klasszikus séma korszerűsítését kell alkalmazni a „kitérőA radiátor megkerülése két gömbszeleppel vagy háromutas szeleppel ellátott ág segítségével. Ez lehetővé teszi a radiátor vízellátásának a teljes leállásig történő beállítását.

Két vagy több emeletes épületnél a függőleges emelkedővel ellátott egycsöves séma változatát kell használni. Ebben az esetben a forró víz eloszlása ​​egyenletesebb, mint a vízszintes emelvényeknél. Ezenkívül a függőleges emelők kevésbé vannak kinyújtva és jobban illeszkednek a ház belsejébe.

A függőleges vezetékekkel ellátott egycsöves rendszert sikeresen használják a kétszintes helyiségek fűtésére természetes cirkuláció segítségével. Bemutatjuk a felső radiátorok kikapcsolásának lehetőségét.

Visszavezető cső opció

Ha az egyik csövet melegvízellátáshoz használják a radiátorokhoz, a másik pedig a kazánhoz vagy kemencéhez hűtött lefolyáshoz, ezt a fűtési sémát kétcsövesnek hívják. Fűtési radiátorok jelenlétében hasonló rendszert használnak gyakrabban, mint egycsöves.

Ez drágább, mivel további cső beépítését igényli, de számos jelentős előnye van:

• egyenletesebb hőmérsékleteloszlás radiátorokhoz szállított hőhordozó;
• könnyebb elvégezni a számítást a radiátorok paramétereinek a fűtött helyiségtől és a szükséges hőmérsékleti értékektől való függése;
• hatékonyabb hőszabályozás minden radiátorhoz.

A hűtött víz mozgási irányától függően viszonylag forró, kettős csőrendszerek felosztva átmeneti és holtpontokba. A kapcsolódó áramkörökben a hűtött víz mozog ugyanabban az irányban, mint a forró, ezért a teljes kör ciklushossza megegyezik.

A zsákutcai sémákban a hűtött víz meleg felé mozog, ezért a különféle radiátorok esetében a hűtőfolyadék fordulatciklusának hossza eltér. Mivel a sebesség a rendszerben kicsi, a melegítési idő jelentősen eltérhet. Azok a radiátorok, amelyekben a vízciklus hosszabb, rövidebbek, melegítésre kerülnek.

A zsákutca és a hozzá kapcsolódó fűtési rendszerek kiválasztásakor elsősorban a visszatérő csővezetés kényelme

A szemceruza kétféle módon helyezkedik el a radiátorokhoz képest: a felső és az alsó. A felső csatlakozásnál a melegvízellátó cső a radiátorok felett helyezkedik el, az alsó csatlakozásnál pedig az alacsonyabb.

Az alsó csatlakozás révén a levegő radiátorokon keresztül távolítható el, és nincs szükség csövek tartására a tetején, ami a szoba kialakítása szempontjából jó.

Gyorsulásgyűjtő nélkül azonban a nyomásesés sokkal kisebb, mint a felső tápegység használatakor. Ezért az alsó szemceruza gyakorlatilag nem használható, amikor a helyiségeket a természetes keringés elve alapján melegítik.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Egycsöves rendszer megszervezése kis ház elektromos kazánja alapján:

Egy egyszintes faház kétcsöves rendszerének munkája hosszú égésű szilárd tüzelésű kazánon alapul:

A természetes keringés használata a víz mozgása közben a fűtési körben pontos számításokat és műszakilag hozzáértő telepítési munkákat igényel. Ilyen körülmények között a fűtési rendszer melegíti a magánház helyiségeit, és enyhíti a tulajdonosokat a szivattyú zajától és az elektromosságtól.

Ha bármilyen kérdése van a témával kapcsolatban, vagy szeretne megosztani személyes tapasztalatait a gravitációs típusú fűtési rendszer megszervezésével és üzemeltetésével kapcsolatban, kérjük, írjon megjegyzéseket ehhez a cikkhez. A visszajelző mező az alábbiakban található.