Introduktionen af moderne teknologier har ført til en gradvis udskiftning af tyngdekraftsvarmesystemer. Nye typer rumopvarmning er mere effektive og kræver lavere omkostninger i den kolde årstid. Hvorfor installeres tyngdekraftssystemer så stadig i moderne private hjem? Svaret på dette spørgsmål er enkelt: de har stor pålidelighed baseret på en forståelse af fysikkens love samt energiuafhængighed fra kilder til elektrisk strøm.
Hvilket princip fungerer tyngdekraftvarmesystemet
Tyngekraftsopvarmning kaldes også et naturligt cirkulationssystem. Den har været brugt til at opvarme huse siden midten af forrige århundrede. Til at begynde med stolede almindelige mennesker ikke på denne metode, men da de så dens sikkerhed og funktionalitet, begyndte de gradvist at erstatte murstensovne med vandopvarmning.
Så med fremkomsten af kedler til fast brændselbehovet for omfangsrige ovne forsvandt helt. Gravitationsvarmesystemet fungerer efter et simpelt princip. Vandet i kedlen opvarmes, og dets vægtfylde bliver mindre koldt. Som et resultat af dette stiger den langs den lodrette stigerør til systemets højeste punkt. Derefter begynder kølevandet sin nedadgående bevægelse, og jo mere det køler, jo større hastighed er det. Der skabes et flow i røret rettet mod det laveste punkt. Dette punkt er returrøret installeret i kedlen.
Når den bevæger sig fra top til bund, passerer vandet gennem radiatorer og efterlader noget af dets varme i rummet. Cirkulationspumpen deltager ikke i processen med kølevæskebevægelse, hvilket gør dette system uafhængigt. Derfor er hun ikke bange for et strømafbrydelse.
Beregningen af tyngdekraftens varmesystem er udført under hensyntagen til husets varmetab. Den nødvendige effekt af varmeanordningerne beregnes, og på dette grundlag vælges kedlen. Den skal have en gangreserve på halvanden gang.
Skemabeskrivelse
For at en sådan opvarmning kan fungere, skal forholdet mellem rør, deres diametre og hældningsvinkler være korrekt valgt. Derudover bruges nogle typer radiatorer ikke i dette system.
Lad os overveje, hvilke elementer hele strukturen består af:
- Fastbrændselskedel. Indtrængen af vand i det skal være på det laveste punkt i systemet. Teoretisk kan kedlen også være elektrisk eller gas, men i praksis for sådanne systemer er de ikke detansøg.
- Lodret stigrør. Dens bund er forbundet til kedelforsyningen, og toppen forgrener sig. Den ene del er forbundet til forsyningsrørledningen, og den anden er forbundet til ekspansionsbeholderen.
- Ekspansionsbeholder. Overskydende vand hældes i det, som dannes under ekspansion fra opvarmning.
- Forsyningsrørledning. For at gravitationsvandvarmesystemet skal fungere effektivt, skal rørledningen have en nedadgående hældning. Dens værdi er 1-3%. Det vil sige, at for 1 meter rør skal forskellen være 1-3 centimeter. Derudover bør rørledningen falde i diameter, når den bevæger sig væk fra kedlen. Til dette bruges rør med forskellige sektioner.
- Varmeapparater. Som dem monteres enten rør med stor diameter eller støbejernsradiatorer M 140. Moderne bimetal- og aluminiumradiatorer anbefales ikke. De har et lille flowområde. Og da trykket i gravitationsvarmesystemet er lille, er det sværere at skubbe kølevæsken gennem sådanne varmeanordninger. Strømningshastigheden vil falde.
- Returrørledning. Ligesom tilførselsrøret har det en hældning, der tillader vandet at strømme frit mod kedlen.
- Kraner til at dræne og tage vand. Aftapningshanen monteres på det laveste punkt, direkte ved siden af kedlen. Vandhanen til vandindtag udføres, hvor det er bekvemt. Oftest er dette et sted tæt på rørledningen, der forbinder til systemet.
Systemfordele
Den mest grundlæggende fordel ved gravitationsvarmesystemet er dets fuldstændige autonomi. På grund af enkelhedendens elementer kræver ikke elektricitet. Dets andet plus er pålidelighed, for jo enklere systemet er, jo mindre vedligeholdelse kræver det. Det skal bemærkes, at det lavere tryk i gravitationsvarmesystemet er mindre farligt.
Flaws
Fortalere for lukkede systemer nævner en masse ulemper ved tyngdekraftsopvarmning. Mange af dem ser langt ude, men lad os alligevel liste dem op:
- grimt udseende. Forsyningsrør med stor diameter løber under loftet, hvilket forstyrrer rummets æstetik.
- Svære ved installation. Her taler vi om, at forsynings- og afgangsrørene ændrer deres diameter i trin afhængigt af antallet af varmeapparater. Derudover er gravitationsvarmesystemet i et privat hus lavet af stålrør, som er sværere at installere.
- Lav effektivitet. Det menes, at indendørs opvarmning er mere økonomisk, men der er veldesignede naturlige cirkulationssystemer, der fungerer lige så godt.
- Begrænset varmeområde. Tyngdekraftssystemet fungerer godt på arealer op til 200 kvadratmeter. meter.
- Begrænset antal etager. Sådan opvarmning er ikke installeret i huse over to etager.
Udover ovenstående har gravitationsvarmeforsyningen maksim alt 2 kredsløb, mens moderne huse ofte har flere kredsløb.
Forskelle i driften af en fastbrændselskedel
Hjertet i ethvert varmesystem er kedlen. Selvom det er muligt at installeresamme modeller, arbejde med forskellige typer opvarmning vil være anderledes. For normal drift af kedlen skal temperaturen på vandkappen være mindst 55 °C. Hvis temperaturen er lavere, vil kedlen inde i dette tilfælde være dækket af tjære og sod, som et resultat af, at dens effektivitet falder. Den skal rengøres konstant.
For at forhindre, at dette sker, er der installeret en trevejsventil i et lukket system ved kedlens udgang, som driver kølevæsken i en lille cirkel, uden om varmelegemerne, indtil kedlen varmer op. Hvis temperaturen begynder at overstige 55 °C, åbner ventilen i dette tilfælde, og vand blandes i en stor cirkel.
En trevejsventil er ikke påkrævet til et tyngdekraftvarmesystem. Faktum er, at her sker cirkulationen ikke på grund af pumpen, men på grund af opvarmningen af vandet, og indtil det opvarmes til en høj temperatur, begynder bevægelsen ikke. Kedelovnen forbliver i dette tilfælde konstant ren. En trevejsventil er ikke påkrævet, hvilket reducerer omkostningerne og forenklingen af systemet og tilføjer dets fordele.
Opvarmningssikkerhed
Som nævnt ovenfor er trykket i et lukket system større end i et gravitationssystem. Derfor har de en anden tilgang til sikkerhed. Ved lukket opvarmning kompenseres ekspansionen af kølevæsken i ekspansionsbeholderen med en membran.
Den er helt forseglet og justerbar. Efter at have overskredet det maksim alt tilladte tryk i systemet, går det overskydende kølemiddel, der overvinder membranens modstand, ind i tanken.
Tyngekraftsopvarmning kaldes åben på grund af en utæt ekspansionsbeholder. Du kan installere en tank af membrantypen og lave et lukket gravitationsvarmesystem, men dets effektivitet vil være meget lavere, fordi den hydrauliske modstand vil stige.
Ekspansionsbeholderens volumen afhænger af mængden af vand. Til beregning tages dens volumen og ganges med ekspansionskoefficienten, som afhænger af temperaturen. Tilføj 30 % til resultatet.
Koefficient vælges i henhold til den maksimale temperatur, som vandet når.
Luftbelastning og hvordan man håndterer dem
For normal drift af opvarmning er det nødvendigt, at systemet er helt fyldt med kølevæske. Tilstedeværelsen af luft er strengt forbudt. Det kan skabe en blokering, der forhindrer passage af vand. I dette tilfælde vil temperaturen på kedlens vandkappe være meget forskellig fra varmelegemernes temperatur. For at fjerne luft monteres luftventiler, Mayevsky-haner. De er installeret i toppen af varmeanordningerne, såvel som på de øverste sektioner af systemet.
Hvis tyngdekraftsopvarmning har de korrekte hældninger på indløbs- og udløbsrør, kræves ingen ventiler. Luften i den skrå rørledning vil frit stige til toppen af systemet, og der er som bekendt en åben ekspansionsbeholder. Det tilføjer også en fordel ved åben opvarmning ved at reducere unødvendige genstande.
Er det muligt at montere et system af polypropylenrør
Folk, der laver opvarmning på egen hånd, tænker ofte på, om det er muligt at lave et gravitationsvarmesystem af polypropylen. Plastrør er trods alt nemmere at montere. Der er ingen dyre svejseopgaver og stålrør, og polypropylen kan modstå høje temperaturer. Du kan svare, at sådan opvarmning vil fungere. I hvert fald for et stykke tid. Så vil effektiviteten begynde at falde. Hvad er grunden? Pointen er hældningerne af tilførsels- og afgangsrørene, som sikrer vandets tyngdekraftstrøm.
Polypropylen har større lineær ekspansion end stålrør. Efter gentagne cyklusser med opvarmning med varmt vand begynder plastrør at synke, hvilket overtræder den krævede hældning. Som et resultat af dette vil flowhastigheden, hvis den ikke stoppes, falde betydeligt, og du bliver nødt til at tænke på at installere en cirkulationspumpe.
Vanskeligheder med at installere et tyngdekraftssystem i et to-etagers hus
Tyngekraftvarmesystemet i et to-etagers hus kan også fungere effektivt. Men dens installation er meget vanskeligere end for en en-etagers. Dette skyldes det faktum, at loftstype tage ikke altid er lavet. Hvis anden sal er et loft, opstår spørgsmålet: hvor skal ekspansionsbeholderen placeres, fordi den skal være helt øverst?
Det andet problem, du bliver nødt til at stå over for, er, at vinduerne på første og anden sal ikke altid er på samme akse, derfor kan de øverste batterier ikke forbindes med de nederste ved at lægge rør i den korteste vej. Det betyder, at der skal laves yderligere drejninger og bøjninger, hvilket vil øge hydraulikkenmodstand i systemet.
Det tredje problem er tagets krumning, som kan gøre det vanskeligt at opretholde ordentlige hældninger.
Tips til installation af gravitationsvarme i et to-etagers hus
De fleste af disse problemer kan løses i husets designfase. Der er også en lille hemmelighed om, hvordan man øger effektiviteten af opvarmning af et to-etagers hus. Det er nødvendigt at forbinde udløbsrørene fra radiatorer installeret på anden sal direkte til returledningen på første sal og ikke at lave en returledning på anden sal.
Et andet trick er at lave forsynings- og returrørledninger fra rør med store diametre. Ikke mindre end 50 mm.
Har jeg brug for en pumpe i et tyngdekraftvarmesystem?
Nogle gange er der en mulighed, når varmen er installeret forkert, og forskellen mellem temperaturen på kedelkappen og returløbet er meget stor. Den varme kølevæske, der ikke har tilstrækkeligt tryk i rørene, køler ned, før den når de sidste varmeanordninger. At genopbygge alt er hårdt arbejde. Hvordan løser man problemet med minimale omkostninger? Installation af en cirkulationspumpe i et tyngdekraftvarmesystem kan hjælpe. Til disse formål laves en bypass, hvori der er indbygget en laveffektpumpe.
Høj effekt er ikke påkrævet, for med et åbent system skabes der ekstra tryk i stigrøret, der forlader kedlen. En bypass er nødvendig for at efterlade muligheden for at arbejde uden strøm. Den er installeret på afkastet før kedlen.
Sådan hæver man mereeffektivitet
Det ser ud til, at systemet med naturlig cirkulation allerede er bragt til perfektion, og det er umuligt at tænke på noget for at øge effektiviteten, men det er det ikke. Du kan øge brugervenligheden betydeligt ved at øge tiden mellem kedelbrande. For at gøre dette skal du installere en kedel med større effekt, end der kræves til opvarmning, og fjerne overskydende varme til en varmeakkumulator.
Denne metode virker selv uden brug af en cirkulationspumpe. Den varme kølevæske kan jo også stige op af stigrøret fra varmeakkumulatoren, på et tidspunkt hvor brændet brændte ud i kedlen.
