Grijanje sa vlastitom prirodnom cirkulacijom. Shema grijanja s prirodnom cirkulacijom privatne kuće: opcija za jednostavan i jeftin sistem

Korištenje sistema grijanja s prirodnom cirkulacijom datira mnogo decenija unazad. Njihovo uvođenje počelo je gotovo istovremeno s pojavom parnog grijanja. Trenutno postoji nekoliko relevantnih shema grijanja s prirodnom cirkulacijom za privatnu kuću, a svaka od njih može se uspješno koristiti s visokom efikasnošću u najudobnijim uvjetima za to.

Karakteristike dizajna

Glavna razlika između sheme grijanja gravitacijom je u tome što u krugu po kojem se rashladna tekućina kreće, nema cirkulacijske pumpe koja prisilno gura vodu.

Popularni argumenti koji se navode u korist gravitacionog sistema grijanja su sljedeće:

• potpuna neovisnost od dostupnosti električne energije u prostoriji;
• visok stepen inercije, pri kojem je uticaj spoljašnjih faktora na preraspodelu toplote minimiziran.

Treba imati na umu da povećanje promjera cijevi za grijanje u takvoj situaciji ima pozitivan učinak na rad sistema. Međutim, vrijedi se pridržavati određenih ograničenja u veličini.

Princip rada

Prilikom rada grijanja s prirodnom cirkulacijom koriste se fizikalni principi u kojima se toplija tekućina diže, krećući se od najviše točke duž instalacijskog nagiba stvorenog za nju od glavnih cijevi.

1. Kod ove šeme potrebno je kotao ugraditi ispod nivoa sekcija sa radijatorima.
2. Kada se kreće od gornje tačke, voda se kreće u sekcije. Ogranci koji povezuju radijatore sa glavnim vodom moraju biti mnogo manjeg prečnika od glavnog voda. Ova shema grijanja privatne kuće s prirodnom cirkulacijom bit će tražena s gornjom vrstom distribucije.
3. Za nižu distribuciju bit će potrebno osigurati neki krug za ubrzavanje. Formira se prilikom ugradnje cjevovoda koji ide do ekspanzione posude koja je tamo instalirana. Nakon toga, prozor se spušta na horizontalu, od čega se provodi dalje ožičenje.

Sistemi grijanja bez pumpe smanjuju efikasnost u prostorijama sa niskim stropovima, jer je poželjno odvodnjavanje cijevi sa najvišom tačkom sistemske linije 1,5-1,6 m iznad kotla, a iznad nje se mora montirati i ekspanzioni spremnik.

Zbog činjenice da se kretanje u grijanju vrši bez pumpe, tada za vrijeme potrebno da se stigne do udaljenih dionica autoputa, rashladna tekućina uspijeva ispustiti dovoljnu količinu toplinske energije. Ovaj princip rada podrazumijeva rad na malim površinama. Vjeruje se da za autoputeve s dužinom kruga većom od 30 m, shema s gravitacijskim sistemom grijanja za privatnu kuću gubi svoju učinkovitost.

VIDEO: Proračun grijanja prirodnom cirkulacijom

Mogućnosti montaže

Kotlovi sa prirodnom cirkulacijom mogu imati dvije vrste mrežnog priključka:

• jednocijevni;
• dvocijevni.

Obje opcije ožičenja imaju individualne karakteristike ugradnje, ali se malo razlikuju u pogledu efikasnosti korištenja s gravitacijskim sustavom grijanja. Važno je promatrati nagib cijevi za grijanje tokom prirodne cirkulacije kako bi se osiguralo nesmetano kretanje i odsustvo područja u zraku. U otvorenim sistemima, oslobađanje plinskih formacija se odvija prirodno kroz ekspanzioni spremnik.

Prilikom postavljanja vodova za grijanje s prirodnom cirkulacijom vlastitim rukama, održava se nagib koji osigurava pad visine od 5-10 mm za svaki metar dužine.

Hidrodinamičke sile koje se razvijaju u uslovima sistema, a koje određuju brzinu strujanja, direktno zavise od nivoa uspona konture. Radijatore je važno postaviti iznad kotla, a otpor cjevovoda ovisi o prečniku vodova.

Kada se ugradnja sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom izvodi s brojnim granama i čestim prelamanjima, to doprinosi povećanju hidrauličkog otpora. Osim toga, nerazumno veliki broj ugrađenih zapornih ventila također povećava ovu vrijednost. Minimiziranje takvih područja plus razumno povećanje prečnika vodova doprinosi povećanju pritiska u sistemu.

Montaža dvocevnog sistema

Prirodna cirkulacija u sistemu grijanja može se obezbijediti u dvocijevnim krugovima. Prva cijev (dovod) usmjerava protok tople rashladne tekućine iz kotla, a druga cijev (hladna) vraća ohlađenu vodu u kotao. U toku instalacije izvode se sljedeći koraci:

• iz generatora topline se izvlači grana koja ide u ekspanzioni spremnik;
• ugradnja bačve može se izvesti i ispod plafona i na nivou izolovanog tavanskog prostora;
• na dno rezervoara se montira cjevovod koji ide u prostoriju, spuštajući se na nivo od 2/3 visine od plafona;
• ožičenje se provodi do najbližeg dijela radijatora;
• druga grana sekcije je montirana na povratku;
• Povratni vod je postavljen paralelno sa dovodom, ali je predviđen nagib prema kotlu.

Kako odrediti zapreminu ekspanzione posude

Volumen ekspanzijskog spremnika otvorenog tipa određuje se vrlo jednostavno - 10% ukupne zapremine rashladne tekućine koja cirkulira kroz vodeni krug. Određivanje desetine smatra se univerzalnim načinom izračunavanja volumena ekspandera, u kojem savršeno funkcionira.

Određivanje volumena spremnika zatvorenog tipa već je nešto teže, ali ga je nespecijalistu prilično lako prevladati. Da biste izračunali, morate znati sljedeće ulazne podatke:

• postotak povećanja volumena rashladne tekućine kada se zagrije (RH) - standardno 5% za vodu i 10% za antifriz;
• ukupna količina vode ili antifriza u vodenom krugu (VC) - ako nema takvih podataka, cjelokupna rashladna tekućina će se morati isprazniti i izmjeriti kantama ili drugim uređajima. Zadatak je odrediti najprecizniji volumen;
• krug i pritisak kotla (DK) - ova informacija se odražava u tehničkom pasošu za kotao. Ako ga nema, Internet će spasiti;
• granični pritisak u ekspanderu (DB) - također se sve informacije odražavaju u tehničkom listu.

Primjenjujemo formulu:

Dobivena vrijednost se zaokružuje na cijeli broj i dobivamo procijenjeni volumen ekspanzione posude.

Ova vrijednost je uvijek veća od metode "na oko - 10%", ali to nije kršenje. Ako je volumen ekspandera veći od potrebnog za vodeni krug, mora se pravilno podesiti.

Montaža jednocevnog sistema

Ova vrsta cirkulacije vode u sistemu grijanja, za razliku od dvocijevne sheme, ne ovisi o nivou sekcija radijatora. Ekspanziona bačva je odabrana sa zapreminom od 25-32 litara. Njegovo punjenje treba da bude 2/3 zapremine.

Lokacija kotla, kao i kod jednocijevnog kotla, treba biti ispod nivoa radijatora kako bi se osigurao prirodni odliv. Predviđen je montažni nagib za autoputeve od 5-70. Radijatori se napajaju cijevima prečnika ne manjeg od 32 mm. Poželjni materijal za ožičenje je polimerni cjevovod. Za spajanje na cijevi radijatora koristi se promjer cijevi do 20 mm.

Ako su promjeri pravilno odabrani, balansiranje nije potrebno. Međutim, preporučljivo je ugraditi zaporne ventile na dovod/ispuštanje rashladnog sredstva u radijatore. To će osigurati lakoću demontaže dijelova za održavanje ili popravke.

Dvocijevni sistem je skuplji, jer morate koristiti dvostruki vod. U tom smislu, često je važno koristiti jednocijevne sheme za male prostorije s prirodnim dovodom grijanja.

VIDEO: Šema grijanja sa prirodnom cirkulacijom

Za privatne seoske kuće i vikendice često se ugrađuje sistem grijanja s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine. Ova odluka ima svoje pozitivne i negativne strane. Shema se izvodi na četiri različita načina.

Gravitacioni cirkulacioni sistem je osetljiv na greške nastale tokom instalacije grejanja.

Princip rada sistema sa prirodnom cirkulacijom

• Jednostavna instalacija i održavanje.
• Nema potrebe za ugradnjom dodatne opreme.
• Energetska nezavisnost - nisu potrebni dodatni troškovi električne energije tokom rada. U slučaju nestanka struje, sistem grijanja nastavlja s radom.

Istovremeno, u sistemu grijanja praktično nema pritiska. U termotehničkim formulama uzima se omjer od 1 atm za svakih 10 m pritiska vodenog stupca. Proračun sistema grijanja dvokatne zgrade pokazat će da hidrostatički tlak ne prelazi 1 atm., U jednokatnim zgradama 0,5-0,7 atm.

Budući da se tekućina zagrijavanjem povećava u volumenu, za prirodnu cirkulaciju potreban je ekspanzioni spremnik. Voda koja prolazi kroz vodeni krug kotla se zagrijava, što dovodi do povećanja volumena. Ekspanziona posuda mora biti smještena na dovodu rashladne tekućine, na samom vrhu sistema grijanja. Zadatak međuspremnika je da nadoknadi povećanje zapremine tečnosti.

Samocirkulacijski sistem grijanja može se koristiti u privatnim kućama, omogućavajući sljedeće priključke:

• Priključak na podno grijanje- zahtijeva ugradnju cirkulacijske pumpe, samo na vodeni krug položen u pod. Ostatak sistema će nastaviti da radi sa prirodnom cirkulacijom. Nakon nestanka struje, prostorija će se nastaviti grijati pomoću ugrađenih radijatora.
• Rad sa kotlom za indirektno grijanje vode– moguće je povezivanje na sistem sa prirodnom cirkulacijom, bez potrebe povezivanja pumpne opreme. Da biste to učinili, kotao je instaliran na vrhu sistema, odmah ispod ekspanzijskog spremnika zraka zatvorenog ili otvorenog tipa. Ako to nije moguće, tada se pumpa ugrađuje direktno na spremnik za skladištenje, dodatno se ugrađuje nepovratni ventil kako bi se izbjegla recirkulacija rashladne tekućine.

U sistemima sa gravitacionom cirkulacijom, kretanje rashladnog sredstva vrši se gravitacijom. Zbog prirodnog širenja, zagrijana tekućina se podiže uz ubrzavajući dio, a zatim pod nagibom „teče dolje“ kroz cijevi spojene na radijatore natrag u kotao.

Vrste sistema grijanja sa gravitacionom cirkulacijom

Da biste odredili koja će shema raditi, u svakom pojedinačnom slučaju potrebno je izvršiti hidraulički proračun sistema, uzeti u obzir karakteristike jedinice za grijanje, izračunati promjer cijevi itd. Možda će vam trebati pomoć stručnjaka prilikom izračunavanja.

Zatvoreni sistem sa gravitacionom cirkulacijom

• Kada se zagrije, rashladna tekućina se širi, voda se istiskuje iz kruga grijanja.
• Pod pritiskom tečnost ulazi u ekspanzioni rezervoar. Dizajn kontejnera je šupljina podijeljena membranom na dva dijela. Jedna polovina rezervoara je napunjena gasom (većina modela koristi azot). Drugi dio ostaje prazan za punjenje rashladnom tečnošću.
• Kada se tečnost zagreje, stvara se pritisak dovoljan da se progura kroz membranu i sabije dušik. Nakon hlađenja dolazi do obrnutog procesa i plin istiskuje vodu iz rezervoara.

Inače, sistemi zatvorenog tipa rade kao i druge sheme grijanja s prirodnom cirkulacijom. Kao nedostatke može se izdvojiti ovisnost o zapremini ekspanzijskog spremnika. Za sobe s velikom grijanom površinom morat ćete instalirati prostrani spremnik, što nije uvijek preporučljivo.

Otvoreni sistem sa gravitacionom cirkulacijom

Glavni nedostatak otvorenih konstrukcija je prodiranje zraka u cijevi i radijatore grijanja, što dovodi do povećane korozije i brzog kvara grijaćih elemenata. Provjetravanje sistema je također čest "gost" u otvorenim krugovima. Stoga su radijatori postavljeni pod uglom, dizalice Mayevsky su potrebne za ispuštanje zraka.

Jednocevni sistem sa samocirkulacijom

Zagrijana rashladna tekućina ulazi u gornju granu baterije i ispušta se kroz donji izlaz. Nakon toga, toplina ulazi u sljedeću jedinicu grijanja i tako do posljednje točke. Povratni vod se vraća iz zadnje baterije u kotao.

Ovo rješenje ima nekoliko prednosti:

1. Nema uparenog cjevovoda ispod plafona i iznad nivoa poda.
2. Uštedite novac na instalaciji sistema.

Dvocijevni sistem sa samocirkulacijom

1. Ravnomerna raspodela toplote.
2. Nema potrebe za dodavanjem radijatora radi boljeg zagrijavanja.
3. Lakše je prilagoditi sistem.
4. Promjer vodenog kruga je najmanje jednu veličinu manji nego u jednocijevnim shemama.
5. Nedostatak strogih pravila za ugradnju dvocevnog sistema. Dozvoljena su mala odstupanja u pogledu nagiba.

Glavna prednost dvocijevnog sustava grijanja s donjim i gornjim ožičenjem je jednostavnost i istovremeno efikasnost dizajna, što vam omogućava da izravnate greške napravljene u proračunima ili tokom instalacijskih radova.

Kako napraviti grijanje vode prirodnom cirkulacijom

Za kompetentno grijanje bez pumpe uzima se u obzir sljedeće:

1. Minimalni ugao nagiba.
2. Vrsta i promjer cijevi koje se koriste za vodeni krug.
3. Karakteristike napajanja i vrsta rashladnog sredstva.

Koji je nagib cijevi potreban za gravitaciju

Nagib cijevi za grijanje reguliran je SNiP-om. Prema standardima navedenim u dokumentu, potreban je nagib od 10 mm za svaki linearni metar. Usklađenost s ovim uvjetom jamči nesmetano kretanje tekućine u vodenom krugu.

Kršenje nagiba prilikom polaganja cijevi dovodi do provjetravanja sistema, nedovoljnog zagrijavanja radijatora udaljenih od kotla i, kao rezultat, smanjenja toplinske efikasnosti.

Stope nagiba cijevi za prirodnu cirkulaciju rashladne tekućine navedene su u (ranije SNiP 41-01-2003) "Polaganje cjevovoda za grijanje".

Koje se cijevi koriste za ugradnju

Najčešće korišteni građevinski materijali su:

• Čelične cijevi - prednosti materijala uključuju: pristupačnu cijenu, otpornost na visoki pritisak, toplinsku provodljivost i čvrstoću. Nedostatak čelika je složena instalacija, nemoguća bez upotrebe opreme za zavarivanje.
• Metalno-plastične cijevi- imaju glatku unutrašnju površinu koja sprečava začepljenje kruga, malu težinu i linearno širenje, bez korozije. Popularnost metalno-plastičnih cijevi donekle je ograničena kratkim vijekom trajanja (15 godina) i visokom cijenom materijala.
• Polipropilenske cijevi- našle su široku upotrebu zbog jednostavnosti ugradnje, velike nepropusnosti i čvrstoće, dugog vijeka trajanja i otpornosti na smrzavanje. Polipropilenske cijevi se montiraju pomoću lemilice. Vek trajanja ne manji od 25 godina.
• Bakrene cijevi - ne koriste se široko zbog visoke cijene. Bakar ima najveću disipaciju toplote. Podnosi zagrijavanje do +500°C, vijek trajanja je preko 100 godina. Izgled cijevi zaslužuje posebnu pohvalu. Pod utjecajem temperature bakrena površina je prekrivena patinom, što samo poboljšava vanjske karakteristike materijala.

Kojeg promjera trebaju biti cijevi kada cirkuliraju bez pumpe

• Izračunajte potrebu za prostorom u toplotnoj energiji. Oko 20% se dodaje na rezultat.
• SNiP označava omjer toplinske snage i unutrašnjeg dijela cijevi. Izračunavamo poprečni presjek cjevovoda koristeći gornje formule. Kako ne biste obavljali složene proračune, vrijedi koristiti online kalkulator.
• Prečnik cevi sistema sa prirodnom cirkulacijom mora se odabrati prema proračunima toplotne tehnike. Previše širok cjevovod dovodi do smanjenja prijenosa topline i povećanja troškova grijanja. Na širinu presjeka utječe vrsta korištenog materijala. Dakle, čelične cijevi ne bi trebale biti uže od 50 mm. u prečniku.

Ako su proračuni promjera obavljeni ispravno, a nagibi cjevovoda uočeni prilikom projektovanja i ugradnje gravitacijskog sistema grijanja, problemi u radu su izuzetno rijetki i uglavnom nastaju zbog nepravilnog rada.

Koje punjenje je bolje napraviti - donje ili gornje

Greške u izboru vrste punjenja dovode do potrebe za modifikacijom vodenog kruga ugradnjom opreme za cirkulaciju.

Koja rashladna tečnost je najbolja za sisteme sa samocirkulacijom

Za upotrebu antifriza, kao argument se mogu navesti dva argumenta:

1. Visoka fluidnost materijala, što poboljšava cirkulaciju.
2. Sposobnost održavanja fluidnosti pri dostizanju -10°C, -15°C.

Koje je grijanje bolje odabrati - prirodno ili prisilno?

Ali samo-cirkulacijski dizajn gubi u odnosu na krug spojen na pumpnu opremu u sljedećim aspektima:

• Početak rada - sistem grijanja s prirodnom cirkulacijom počinje raditi na temperaturi rashladne tekućine od oko 50 ° C. Ovo je neophodno da bi se voda proširila u zapremini. Kada je spojena na pumpu, tekućina se kreće kroz vodeni krug odmah nakon uključivanja.
• Pad snage uređaja za grijanje sa prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine sve do udaljenosti od kotla. Čak i uz dobro sastavljeno kolo, temperaturna razlika je oko 5 °C.
• Utjecaj zraka - glavni razlog nedostatka cirkulacije je provjetravanje dijela vodenog kruga. Zrak u sustavu grijanja može nastati zbog nepoštivanja nagiba, korištenja otvorenog ekspanzionog spremnika i drugih razloga. Da biste progurali sistem, morate uključiti kotao na maksimalnu snagu, što dovodi do značajnih troškova.
• Grijanje dvokatne kuće s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine je teško zbog postojećih prepreka za kretanje tekućine.
• Što se tiče regulacije grijanja, samocirkulacijski sistemi su također inferiorniji u odnosu na krugove spojenih na pumpe. Moderna cirkulacijska oprema povezana je sa sobnim termostatima, čime se osigurava tačnost prijenosa topline i zagrijavanja temperature u prostoriji s greškom do 1°C. Ugradnja regulatora temperature također je dozvoljena u krugovima za samocirkulaciju, ali greška podešavanja će biti 3-5 ° C.

Glavna prednost shema samocirkulacije je njihova energetska neovisnost, ali nakon jednostavnih proračuna, možemo zaključiti da ušteda na električnoj energiji ne opravdava gubitak topline tijekom procesa samostalnog kretanja rashladne tekućine. Krugovi sa prisilnom cirkulacijom imaju veće rasipanje topline i efikasnost.

Treba napomenuti da se sistem grijanja s prirodnom cirkulacijom koristi u privatnim kućama već duže vrijeme - od početka prošlog stoljeća. U stvari, pojavio se istovremeno s grijanjem vode i ne gubi popularnost do danas. Svrha ovog članka je da opiše kako takva shema funkcionira i da zainteresiranim vlasnicima kaže o postojećim vrstama takvih sistema.

Princip rada i karakteristike gravitacionih sistema

Kao što naziv govori, u našem slučaju rashladna tečnost se kreće kroz cjevovode samostalno, bez ikakvog vanjskog utjecaja pomoću pumpe. Slična metoda cirkulacije prvobitno se koristila u svim sistemima za grijanje vode. U današnje vrijeme, kada su se pojavile cirkulacijske pumpe, vlasnici privatnih kuća zainteresirani su za gravitacijske krugove s jednim ciljem: da budu neovisni o vanjskim izvorima električne energije.

Nezavisno kretanje rashladnog sredstva zasniva se na fenomenu konvekcije. Isti medij (u ovom slučaju voda), koji ima različitu temperaturu, također se razlikuje po specifičnoj težini. Jednostavnim riječima, kocka hladne vode teži više od 1 m3 tople vode zbog različite gustine. Unutar zatvorenog prostora cijevi, to će uzrokovati da rashladni medij neprestano gura prema gore laganiju toplu vodu. Tipičan dijagram takvog sistema prikazan je na slici:

Zbog razlike u gustoćima i masama vode, unutar sistema gravitacionog grijanja nastaje blagi višak tlaka, koji savladava gravitaciju i trenje, što rezultira prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine. Otuda i drugi naziv - gravitacioni.

S obzirom da je količina viška pritiska koji se javlja mala, moraju se stvoriti povoljni uslovi za prirodnu cirkulaciju vode u sistemu grijanja. Tome doprinose sljedeće aktivnosti:

• korištenje cijevi povećanih promjera, dizajniranih za spor protok vode (0,1-0,3 m / s);
• poštivanje nagiba horizontalnih autoputeva. Nagib - ne manji od 3 mm po 1 m cjevovoda;
• značajna razlika u temperaturama rashladnog sredstva u dovodnim i povratnim vodovima (najmanje 25 ° C);
• ugradnja na najvišoj tački mreže ekspanzijskog spremnika otvorenog tipa koji komunicira s atmosferom;
• ugradnja bojlera na način da njegova povratna cijev bude što niža od nivoa grijača na prvom spratu.

Za referenciju. U praksi, kada se vlastitim rukama instaliraju samoprotočni sistemi, glavni cjevovodi se polažu od cijevi promjera najmanje 50 mm (2 inča), a priključci na radijatore - 20 mm (3/4 inča).

Često se vlasnici kuća postavljaju pitanje - da li je moguće zatvoriti sistem prirodne cirkulacije ugradnjom ekspanzijskog spremnika membranskog tipa? Odgovor je očigledan: kada se širi, tekućina će morati savladati otpor membrane spremnika, a višak tlaka u mreži je već mali. Brzina kretanja rashladnog sredstva će se smanjiti na minimum, ili čak na nulu. Stoga su sheme koje koriste gravitacijski princip rada uvijek otvorene.

Važna prednost koju pruža gravitacijski sistem grijanja je neovisnost od električne energije, što je vrlo važno u područjima s nepouzdanim napajanjem električnom energijom. Ali to morate platiti skupljom instalacijom i velikim cijevima koje prolaze kroz sve prostorije. Shema se ne može implementirati u privatnim kućama velike površine i spratnosti zbog niske efikasnosti i ekonomske neisplativosti. U takvim vikendicama koristi se sistem zatvorenog tipa s pumpom i neprekidnim napajanjem.

Shema jednocijevnog sistema grijanja

U takvim shemama distribucija vruće rashladne tekućine na radijatore i odabir ohlađene rashladne tekućine vrši se kroz istu cijev. Ako je ožičenje horizontalno, onda je vod zatvoreni krug koji ide od dovodne cijevi kotla do povrata. Baterije su spojene na njega sa oba olovka za oči. Primjer je popularni jednocijevni sistem grijanja u Lenjingradu, koji može raditi s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine. Njena shema za jednokatnu kuću prikazana je u nastavku:

Neophodan uvjet za normalno dovod vode u radijatore ovdje je prisutnost ubrzavajuće petlje kolektora. Otvoreni ekspanzioni spremnik spojen je na njegovu gornju tačku. Zagrijana voda iz kotla se diže kroz kolektor, nakon čega se, po principu komunikacionih posuda, ulijeva u sve baterije. Ako njihov broj ne prelazi 5, onda će grijanje raditi bez problema, to je testirano u praksi.

Činjenica je da svaki sljedeći grijač prima mješavinu vruće i ohlađene rashladne tekućine iz prethodne baterije. Stoga se njegov prijenos topline smanjuje ako se broj sekcija ne povećava. Kada broj radijatora pređe 5, zadnji od njih će biti previše hladan, bez obzira koliko sekcija dodate. Uz takvu potrebu, potrebno je montirati dvocijevni gravitacijski sistem, o čemu će biti riječi kasnije.

Za dvokatnu privatnu kuću do 200 m2 dobro je prikladan jednocijevni sistem grijanja s vertikalnim usponima i prirodnom cirkulacijom. Nema smisla ograditi horizontalnu Lenjingradku povezanu sa vertikalnim kolektorom na svakom spratu i neće dobro raditi. Ispravnije je voditi dovod kroz potkrovlje ili ispod stropova drugog kata i spustiti uspone s njega, kao što je prikazano na dijagramu:

Opterećenje uspona je malo - samo 2 grijača svaki, tako da će njihova temperatura biti gotovo ista. Kako bi se osiguralo da baterije ne ovise jedna o drugoj, skakači se mogu postaviti između dovodnog i povratnog - obilaznice.

Savjet. Za balansiranje ili gašenje u gravitacionim sistemima potrebno je koristiti armature sa najmanjim otporom - ventile punog prečnika i posebne termostatske ventile.

Šema dvocevnog sistema

Ovdje se toplina prenosi na radijatore kroz jednu cijev, a ohlađena voda se vraća kroz drugu. Ovo omogućava efikasan rad više baterija povezanih na istu horizontalnu granu. U jednokatnoj kući, dovodni razvodnik je postavljen u potkrovlju ili ispod plafona, povratni razvodnik je iznad poda. Overclocking ovdje nije potreban, cijev je već podignuta na dovoljnu visinu, kao što je prikazano na slici:

Kao što se vidi iz dijagrama, optimalno rješenje za dobru prirodnu cirkulaciju je dvocijevni sistem grijanja, podijeljen na 2 grane sa istim brojem radijatora na svakoj. Inače, zbog nagiba na velikoj dužini, instalacija cjevovoda će biti otežana. Što se tiče dvokatne kuće, ovdje je opet prikladno vertikalno ožičenje, ali s podjelom na dovodne i povratne vodove. Kako to učiniti ispravno je prikazano na dijagramu:

Sa dvocevnim sistemom, sve baterije dobijaju rashladnu tečnost sa istom temperaturom, što je važan plus. Takođe postaje lakše izvršiti automatsku regulaciju, jer su instrumenti nezavisni jedan od drugog. Nedostatak je veća potrošnja materijala za horizontalne opcije ožičenja, na primjer, u dvokatnoj zgradi:

Za referenciju. Većina vlasnika kuća i dalje instalira cirkulacijsku pumpu na povratni razvodnik kako bi poboljšali performanse sistema. Ali stavili su ga na premosnicu, tako da se u slučaju nestanka struje uvijek možete prebaciti na gravitaciju otvaranjem odgovarajuće slavine.

Zaključak

Iako prirodna cirkulacija u sistemima za grijanje vode daje neovisnost od električne energije, zahtijeva pažljiv pristup u proračunima i instalaciji. Ovo posebno vrijedi za jednocijevne krugove s horizontalnim ožičenjem, gdje morate pažljivo odabrati snagu baterija. Neće svi biti zadovoljni velikim cijevima koje prolaze kroz prostorije. Čak i ako je dovod skriven u potkrovlju, a povrat u podzemnom kanalu, priključci na radijatore će i dalje ostati na vidiku.

Planiranje i ugradnja grijanja s prirodnom cirkulacijom smatra se najlakšim i najisplativijim načinom grijanja kuće. Međutim, za praktičnu provedbu takvog projekta trebali biste znati sve nijanse i pravila za odabir komponenti. Stoga, sustav grijanja privatne kuće s prirodnom cirkulacijom mora biti ispravno izračunat i razrađena shema njegove instalacije.

Princip rada grijanja sa prirodnom cirkulacijom

Za rad bilo kojeg sistema za grijanje vode potrebno je osigurati cirkulaciju rashladne tekućine kroz cijevi. Zagrijavajući se u kotlu, topla voda mora teći u baterije i radijatore kako bi prenijela toplinu u prostorije kuće. Sistem grijanja vode s prirodnom cirkulacijom nije izuzetak.

Kretanje rashladnog sredstva nastaje zbog razlike u gustoći u normalnom i zagrijanom stanju. Kada radni kotao uđe u izmjenjivač topline, temperatura vode raste i kao rezultat toga, gustoća se smanjuje. Budući da je specifična težina hladne rashladne tekućine veća, ona počinje istiskivati ​​zagrijanu. Kao rezultat, formira se masovno kretanje.

Prije nego što vlastitim rukama napravite grijanje vode prirodnom cirkulacijom, pažljivo pročitajte tehničke karakteristike i specifičnosti rada:

• Visok stepen pouzdanosti. Odsustvo pokretnih elemenata (propeler cirkulacione pumpe) i pritisak jednak atmosferskom pritisku osiguravaju dugotrajan rad prirodnog sistema grijanja privatne kuće;
• Inercija sistema. Prirodna cirkulacija u zatvorenom sistemu grijanja osigurana je malom razlikom tlaka. Stoga će brzina dovoda tople vode u radijatore biti minimalna;
• Obavezno poštivanje nagiba autoputeva. Za normalan rad, nagib sistema grijanja sa prirodnom cirkulacijom mora odgovarati izračunatim podacima. Cijevi se montiraju sa nagibom od kotla, a za povratni vod - do kotla. Ovo osigurava optimalne performanse sistema.

Također treba napomenuti da se ugradnja sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom preporučuje za sheme čija dužina cjevovoda ne prelazi 30 m. Inače će velika količina ohlađene rashladne tekućine značajno smanjiti njegovu brzinu.

Tradicionalna shema grijanja za dvokatnu kuću s prirodnom cirkulacijom može uključivati ​​ugradnju plinskog, čvrstog goriva ili električnog kotla. Važno je da njihov dizajn predviđa sistem zaštite od pregrijavanja u slučaju obrnutog kretanja rashladnog sredstva ili pojave zračnih džepova.

Sheme grijanja sa prirodnom cirkulacijom

Prije svega, potrebno je pravilno odabrati raspored cjevovoda, radijatora i kotla. Budući da se grijanje prirodnom cirkulacijom može ispravno izvesti samo prema unaprijed planiranom planu, ovoj fazi rada treba posvetiti maksimalnu pažnju.

U prvoj fazi vrši se primarna analiza prostora (kuće) gdje se planira opremanje sistema za opskrbu toplinom. Uzima se u obzir stambeni prostor, stepen toplinske izolacije vanjskih zidova i vrsta bojlera za grijanje vode. Trenutno postoji mnogo shema s kojima možete vlastitim rukama napraviti grijanje prirodnom cirkulacijom. Najpopularniji su:

• Jednostruka cijev. Najbolja opcija za male kuće i stanove;
• Dvocijevni. Odabran je za grijanje zraka u kućama prosječne i velike površine, dvospratnih zgrada.

Međutim, s obzirom na princip rada sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom, treba zapamtiti glavna ograničenja - ukupnu dužinu cjevovoda, minimalni broj okretnih tačaka. Stoga se ova shema ne može koristiti za razdjelnike ili T-cijeve. Preveliki hidraulički gubici negativno će utjecati na brzinu rashladne tekućine.

Prilikom proračuna sistema grijanja sa prirodnom cirkulacijom, treba imati na umu da se u ovom sistemu može koristiti samo voda. Antifriz ima preveliku gustinu, što neće moći da obezbedi odgovarajući pritisak u cevovodima.

Jednocevni sistem

Za male vikendice i seoske kuće, prilikom izračunavanja sistema grijanja s prirodnom cirkulacijom, uzimaju se u obzir ne samo tehničke (operativne) karakteristike, već i ukupni trošak projekta. Rezultat bi trebao biti pouzdan i jeftin sistem grijanja za održavanje. Stoga se najčešće u ovim kućama izrađuje jednocijevni sistem grijanja sa prirodnom cirkulacijom.

Karakteristika ovog sistema je postojanje jednog autoputa. Radijatori i baterije su spojeni na njega paralelno, čineći jedno kolo. Glavne prednosti jednocijevnog sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom su minimalni broj komponenti, niska potrošnja materijala i jednostavnost ugradnje. Međutim, mora se uzeti u obzir da je brzina hlađenja rashladne tekućine u ovom sistemu prilično visoka zbog sekvencijalnog prijenosa topline na svaki radijator u krugu.

Za optimizaciju toplotnog režima u prirodnom sistemu grijanja privatne kuće potrebno je osigurati prisustvo sljedećih komponenti:

• Bajpas u cjevovodu svakog radijatora. To će omogućiti ograničavanje protoka rashladne tekućine u bateriju bez promjene parametara cijelog sistema. Pomoću njega možete potpuno isključiti grijač radi zamjene ili popravke, bez zaustavljanja opskrbe toplinom;
• Termostati za baterije. Montiraju se u sistem grijanja sa prirodnom cirkulacijom uparen sa bajpasom. Automatski termalni element će promijeniti poprečni presjek promjera protoka cijevi radijatora, čime će regulirati stupanj zagrijavanja uređaja;
• Mayevsky kran. Obavezna komponenta u cjevovodu radijatora. Budući da nije uvijek tačno izračunati sistem grijanja sa prirodnom cirkulacijom, treba razmotriti sistem za uklanjanje zraka. Za to je dizajnirana dizalica Mayevsky.

Još jedna prednost jednocevnog sistema grejanja sa prirodnom cirkulacijom je mala površina. Ugradnja autoputa može se vršiti i na otvorenom i na zatvorenom. Važno je samo osigurati da su radijatori spojeni na njega.

Za sistem grijanja vode s prirodnom cirkulacijom s jednim cjevovodom, kotao i radijatori mogu biti smješteni na istom nivou, što je zabranjeno za druge sheme.

Dvocevni sistem

Stabilan rad grijanja u srednjim i velikim kućama može se osigurati samo odvajanjem tokova tople i hladne vode. U ovom slučaju, najbolja opcija bi bio dvocijevni sistem grijanja s prirodnom cirkulacijom.

Za normalan rad sistema potrebno je predvidjeti ugradnju bojlera ispod nivoa radijatora. Ovo je neophodno da bi se stvorio pritisak ohlađene vode, koji stvara prirodnu cirkulaciju u zatvorenom sistemu grejanja. Za bolji pritisak, odmah iza kotla potrebno je napraviti ubrzani uspon. Ekspanziona posuda je instalirana na najvišoj tački. Od njega se pod uglom montira cijev za izlijevanje na koju su spojeni radijatori.

Ispravno proračunat i instaliran dvocijevni sistem grijanja s prirodnom cirkulacijom radit će čak i uz minimalnu temperaturnu razliku između hlađenog i grijanog rashladnog sredstva. Da biste implementirali takav projekat, morate uzeti u obzir sljedeće nijanse:

• Lokacija kotla grijanje vode sa prirodnom cirkulacijom uradi sam. Najčešće se nalazi u podrumu ili podrumu. Potrebno je osigurati normalne temperaturne uslove, ventilaciju i prirodno osvjetljenje u njemu;
• Kontrolna cijev na ekspanzionoj posudi. Čak i ako pravilno izračunate sistem grijanja s prirodnom cirkulacijom, i dalje će postojati šansa za kritično smanjenje količine vode. Pomoću kontrolne cijevi možete pratiti ovaj indikator;
• Jedinice za dovod i odvod. Nalaze se na najnižoj tački - na povratnoj cijevi. Kako bi se pravilno izvršilo grijanje prirodnom cirkulacijom, potrebno je unaprijed predvidjeti metode automatskog (poluautomatskog) dopunjavanja sistema, kao i promptno ispuštanje vode.

Zahvaljujući pojavi novih materijala, moguće je napraviti dvocijevni sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom vlastitim rukama od čeličnih ili polimernih cijevi. Sve ovisi o proračunu, dostupnosti odgovarajućih alata i materijala.

U dvocijevnom sistemu grijanja s prirodnom cirkulacijom nije potrebna ugradnja obilaznica. Važno je samo predvidjeti ugradnju zapornih ventila za moguće isključenje uređaja sa zajedničkog voda.

Proračun snage grijanja sa prirodnom cirkulacijom

Za izračunavanje glavnih parametara opskrbe toplinom preporučuje se korištenje specijaliziranih programa. Uz njihovu pomoć možete što preciznije izračunati sistem grijanja s prirodnom cirkulacijom. Ali ako to nije moguće, koriste se druge, pojednostavljene metode.

Najlakši način je izračunati potrebnu snagu kotla koristeći omjer 1 kW toplinske energije na 10 m² površine. U ovom slučaju, dobiveni rezultat mora se pomnožiti s koeficijentom koji ovisi o klimatskim uvjetima regije.

Njegove vrijednosti za sistem grijanja vode sa prirodnom cirkulacijom date su u tabeli. Ovi koeficijenti se preporučuju i mogu se mijenjati ovisno o stvarnim karakteristikama kuće. Ali u svakom slučaju, ova metoda će vam omogućiti da odredite približne parametre sistema grijanja. Stoga je njegova primjena obavezan korak u projektiranju opskrbe toplinom.

Međutim, to ne uzima u obzir stupanj toplinske izolacije zgrade, broj i karakteristike prozorskih i vratnih konstrukcija. Stoga je najbolje koristiti drugačiju metodu za proračun sustava za opskrbu toplinom s prirodnom cirkulacijom. Koraci izračunavanja:

1. Za 1 m³ stambene zgrade bit će potrebno 400 W topline. Množenjem snage sa zapreminom zgrade dobijamo početnu vrednost toplotne energije.
2. Da bi se nadoknadili gubici topline kroz prozore, broj konstrukcija se množi sa 100 vati. Ista tehnika se koristi za vanjska vrata, ali sa kompenzacijom od 200 W svaka.
3. Ako soba ima vanjski zid, tada se za normalan rad prirodnog sustava grijanja privatne kuće rezultat množi s faktorom korekcije od 1,2.
4. Za privatne kuće, gubici topline kroz krov i pod uzimaju se u obzir pomoću koeficijenta od 1,5.

Treba napomenuti da će čak i ovaj proračun biti približan. Prilikom planiranja ugradnje prirodnog cirkulacijskog opskrbe toplinom vlastitim rukama za veliku kuću, preporučuje se da se obratite stručnjacima kako biste precizno izračunali glavne karakteristike sistema.

Da bi se gubici topline u zgradi sveli na minimum, neophodna je dobra toplinska izolacija vanjskih zidova, stropa i krova. Ovo će smanjiti tekuće troškove grijanja vode sa prirodnom cirkulacijom vlastitim rukama.

Pravila za izradu sheme grijanja s prirodnom cirkulacijom

Poznavajući osnovne principe prirodnog cirkulacijskog sustava opskrbe toplinom i odabirom optimalne sheme, možete nastaviti s konfiguracijom. Ova faza nije ništa manje važna od prethodnih, jer će daljnji rad grijanja ovisiti o tehničkim parametrima komponenti.

Potrebno je uzeti u obzir sve karakteristike ovog sistema. U shemama s prisilnom cirkulacijom, hidraulički gubici se kompenziraju radom cirkulacijske pumpe. Za sisteme sa prirodnom cirkulacijom u zatvorenom grijanju ne postoji takav mehanizam. Stoga, da biste smanjili gubitke, obratite pažnju na sljedeće točke u dizajnu i odabiru komponenti:

• Cijevi za grijanje. Njihov prečnik treba da bude od DN32 do DN40. Na taj način se kompenzira trenje vode o unutrašnjoj površini. Također se preporučuje odabir polimernih proizvoda s glatkim zidom. Njihov stvarni vanjski prečnik je od 40 do 50 mm;
• Glavni dijagram ožičenja. Potrebno je izbjegavati rotacijske čvorove, koji povećavaju hidraulički otpor u sistemu;
• Visina podizača grane. U shemi grijanja dvokatne kuće s prirodnom cirkulacijom, ona mora biti viša od stropa drugog kata. Ekspanzioni rezervoar se nalazi u potkrovlju;
• Karakteristike ventila. Njegovo prisustvo ne bi trebalo da utiče na sistemske parametre.

Za bolje razumijevanje principa rada sheme grijanja dvokatne kuće s prirodnom cirkulacijom, može se povući analogija s poznatim komunikacijskim posudama. U tom slučaju, kotao će biti ispod nivoa radijatora, pa će tok tekućine cirkulirati u njegovom smjeru. Zato, prilikom izrade šeme i ugradnje sistema grijanja s prirodnom cirkulacijom, treba ga postaviti što je moguće niže.