Въвеждането на съвременни технологии доведе до постепенна подмяна на гравитационните отоплителни системи. Новите видове отопление на помещенията са по-ефективни и изискват по-ниски разходи през студения сезон. Тогава защо гравитационните системи все още се инсталират в съвременните частни домове? Отговорът на този въпрос е прост: те имат голяма надеждност, базирана на разбиране на законите на физиката, както и енергийна независимост от източници на електрически ток.
На какъв принцип работи гравитационната отоплителна система
Гравитационното отопление се нарича още система за естествена циркулация. Използва се за отопление на къщи от средата на миналия век. Първоначално обикновените хора не вярваха на този метод, но виждайки неговата безопасност и практичност, постепенно започнаха да заменят тухлените печки с водно отопление.
След това с появата на котли на твърдо горивонеобходимостта от обемисти фурни изчезна напълно. Гравитационната отоплителна система работи на прост принцип. Водата в котела се нагрява и нейното специфично тегло става по-малко студено. В резултат на това той се издига по вертикалния щранг до най-високата точка на системата. След това охлаждащата вода започва своето движение надолу и колкото повече се охлажда, толкова по-голяма е скоростта на движението й. В тръбата се създава поток, насочен към най-ниската точка. Тази точка е връщащата тръба, инсталирана в котела.
Докато се движи отгоре надолу, водата преминава през радиатори, оставяйки част от топлината си в стаята. Циркулационната помпа не участва в процеса на движение на охлаждащата течност, което прави тази система независима. Следователно тя не се страхува от прекъсване на тока.
Изчисляването на гравитационната отоплителна система се извършва, като се вземат предвид топлинните загуби на къщата. Изчислява се необходимата мощност на отоплителните устройства и на тази основа се избира котелът. Трябва да има запас на мощност от един и половина пъти.
Описание на схемата
За да работи такова отопление, съотношенията на тръбите, техните диаметри и ъгли на наклон трябва да бъдат правилно избрани. Освен това някои видове радиатори не се използват в тази система.
Нека разгледаме от какви елементи се състои цялата структура:
- Котел на твърдо гориво. Влизането на вода в него трябва да бъде в най-ниската точка на системата. Теоретично котелът може да бъде и електрически или газов, но на практика за такива системи те не саприложи.
- Вертикален щранг. Дъното му е свързано към захранването на котела, а горното се разклонява. Едната част е свързана към захранващия тръбопровод, а втората е свързана към разширителния резервоар.
- Разширителен резервоар. В него се излива излишната вода, която се образува при разширяване от нагряване.
- Тръбопровод за доставки. За да може гравитационната система за отопление на водата да работи ефективно, тръбопроводът трябва да има наклон надолу. Стойността му е 1-3%. Тоест за 1 метър тръба разликата трябва да бъде 1-3 сантиметра. Освен това тръбопроводът трябва да намалява в диаметър, когато се отдалечава от котела. За това се използват тръби с различни сечения.
- Отоплителни уреди. Като тях се монтират тръби с голям диаметър или чугунени радиатори М 140. Не се препоръчват модерни биметални и алуминиеви радиатори. Те имат малка площ на потока. И тъй като налягането в гравитационната отоплителна система е малко, е по-трудно да се изтласка охлаждащата течност през такива отоплителни устройства. Дебитът ще намалее.
- Връщащ тръбопровод. Точно като захранващата тръба, тя има наклон, който позволява на водата да тече свободно към котела.
- Кранове за източване и вземане на вода. Изпускателният кран се монтира в най-ниската точка, непосредствено до котела. Кранът за прием на вода се прави там, където е удобно. Най-често това е място близо до тръбопровода, който се свързва със системата.
Системни предимства
Най-основното предимство на гравитационната отоплителна система е нейната пълна автономност. Заради простотатанеговите елементи не изискват електричество. Другият му плюс е надеждността, тъй като колкото по-проста е системата, толкова по-малко поддръжка изисква. Трябва да се отбележи, че по-ниското налягане в гравитационната отоплителна система е по-малко опасно.
Недостатъци
Привържениците на затворените системи цитират много недостатъци на гравитационното отопление. Много от тях изглеждат пресилени, но все пак нека ги изброим:
- Грозен външен вид. Захранващи тръби с голям диаметър минават под тавана, нарушавайки естетиката на помещението.
- Трудност при инсталиране. Тук говорим за факта, че захранващите и изпускателните тръби променят диаметъра си на стъпки в зависимост от броя на отоплителните уреди. Освен това гравитационната отоплителна система на частна къща е направена от стоманени тръби, които са по-трудни за инсталиране.
- Ниска ефективност. Смята се, че вътрешното отопление е по-икономично, но има добре проектирани системи за естествена циркулация, които работят също толкова добре.
- Ограничена площ за отопление. Гравитационната система работи добре на площи до 200 квадратни метра. метра.
- Ограничен брой етажи. Такова отопление не се инсталира в къщи над два етажа.
В допълнение към горното, гравитационното топлоснабдяване има максимум 2 кръга, докато съвременните къщи често имат няколко кръга.
Разлики в работата на котел на твърдо гориво
Сърцето на всяка отоплителна система е котелът. Въпреки че е възможно да се инсталирасъщите модели, работата с различен тип отопление ще бъде различна. За нормална работа на котела, температурата на водната риза трябва да бъде най-малко 55 °C. Ако температурата е по-ниска, тогава в този случай котелът вътре ще бъде покрит с катран и сажди, в резултат на което неговата ефективност ще намалее. Ще трябва да се почиства постоянно.
За да се предотврати това, в затворена система на изхода на котела е монтиран трипътен вентил, който задвижва охлаждащата течност в малък кръг, заобикаляйки нагревателите, докато котелът се загрее. Ако температурата започне да надвишава 55 °C, тогава в този случай клапанът се отваря и водата се смесва в голям кръг.
Трипътен вентил не е необходим за гравитационна отоплителна система. Факт е, че тук циркулацията не се случва поради помпата, а поради нагряването на водата и докато не се нагрее до висока температура, движението не започва. Пещта на котела в този случай остава постоянно чиста. Не се изисква трипътен вентил, което намалява цената и опростяването на системата и добавя към нейните предимства.
Безопасност при отопление
Както беше споменато по-горе, налягането в затворена система е по-голямо, отколкото в гравитационна. Следователно те използват различен подход към сигурността. При затворено отопление разширяването на охлаждащата течност се компенсира в разширителния съд с мембрана.
Той е напълно запечатан и регулируем. След превишаване на максимално допустимото налягане в системата, излишната охлаждаща течност, преодолявайки съпротивлението на мембраната, отива в резервоара.
Гравитационното отопление се нарича отворено поради спукващ разширителен резервоар. Можете да инсталирате резервоар от мембранен тип и да направите затворена гравитационна отоплителна система, но нейната ефективност ще бъде много по-ниска, тъй като хидравличното съпротивление ще се увеличи.
Обемът на разширителния резервоар зависи от количеството вода. За изчисление неговият обем се взема и се умножава по коефициента на разширение, който зависи от температурата. Добавете 30% към резултата.
Коефициентът се избира според максималната температура, която водата достига.
Въздушни задръствания и как да се справите с тях
За нормална работа на отоплението е необходимо системата да е напълно напълнена с охлаждаща течност. Наличието на въздух е строго забранено. Може да създаде запушване, което предотвратява преминаването на вода. В този случай температурата на водната риза на котела ще бъде много различна от температурата на нагревателите. За отстраняване на въздух, въздушни клапани, кранове Mayevsky са монтирани. Монтират се в горната част на отоплителните уреди, както и в горните секции на системата.
Въпреки това, ако гравитационното отопление има правилните наклони на входната и изходната тръба, не са необходими клапани. Въздухът в наклонения тръбопровод ще се издига свободно до върха на системата и там, както знаете, има отворен разширителен резервоар. Освен това добавя предимство към отвореното отопление, като намалява ненужните елементи.
Възможно ли е да се монтира система от полипропилентръби
Хората, които сами правят отопление, често се замислят дали е възможно да се направи гравитационна отоплителна система от полипропилен. В крайна сметка пластмасовите тръби са по-лесни за монтиране. Няма скъпи заваръчни работи и стоманени тръби, а полипропиленът може да издържи на високи температури. Можете да отговорите, че такова отопление ще работи. Поне за известно време. Тогава ефективността ще започне да намалява. Каква е причината? Въпросът е в наклоните на захранващите и изпускателните тръби, които осигуряват гравитационния поток на водата.
Полипропиленът има по-голямо линейно разширение от стоманената тръба. След многократни цикли на нагряване с гореща вода пластмасовите тръби ще започнат да провисват, нарушавайки необходимия наклон. В резултат на това дебитът, ако не бъде спрян, ще намалее значително и ще трябва да помислите за инсталиране на циркулационна помпа.
Трудности при инсталирането на гравитационна система в двуетажна къща
Гравитационната отоплителна система на двуетажна къща също може да работи ефективно. Но инсталирането му е много по-трудно, отколкото при едноетажна. Това се дължи на факта, че покривите от тавански тип не винаги се правят. Ако вторият етаж е таванско помещение, тогава възниква въпросът: къде да поставите разширителния резервоар, защото той трябва да бъде на самия връх?
Вторият проблем, с който ще трябва да се сблъскате е, че прозорците на първия и втория етаж не винаги са на една и съща ос, следователно горните батерии не могат да бъдат свързани с долните чрез полагане на тръби в най-късата начин. Това означава, че ще трябва да се направят допълнителни завои и завои, което ще увеличи хидравликатасъпротивление в системата.
Трети проблем е кривината на покрива, което може да затрудни поддържането на правилни наклони.
Съвети за инсталиране на гравитационно отопление в двуетажна къща
Повечето от тези проблеми могат да бъдат решени на етапа на проектиране на къщата. Има и малка тайна как да се увеличи ефективността на отоплението на двуетажна къща. Необходимо е изходните тръби на монтирани на втория етаж радиатори директно към връщащата линия на първия етаж, а не на втория етаж.
Друг трик е да направите захранващи и връщащи тръбопроводи от тръби с голям диаметър. Не по-малко от 50 мм.
Имам ли нужда от помпа в гравитационна отоплителна система?
Понякога има опция, когато отоплението е монтирано неправилно, а разликата между температурата на кожуха на котела и връщането е много голяма. Горещата охлаждаща течност, която няма достатъчно налягане в тръбите, се охлажда, преди да достигне до последните нагревателни устройства. Възстановяването на всичко е тежка работа. Как да решим проблема с минимални разходи? Инсталирането на циркулационна помпа в гравитационна отоплителна система може да помогне. За тези цели се прави байпас, в който е вградена помпа с ниска мощност.
Не се изисква висока мощност, тъй като при отворена система се създава допълнително налягане в щранга, напускащ котела. Необходим е байпас, за да се остави възможността за работа без електричество. Монтира се на връщане преди котела.
Как да съберем повечеефективност
Изглежда, че системата с естествена циркулация вече е доведена до съвършенство и е невъзможно да се измисли нещо за повишаване на ефективността, но не е така. Можете значително да увеличите удобството при използването му, като увеличите времето между пожарите на котела. За да направите това, трябва да инсталирате котел с по-голяма мощност, отколкото е необходима за отопление, и да отстраните излишната топлина към топлинен акумулатор.
Този метод работи дори без използване на циркулационна помпа. В крайна сметка, горещата охлаждаща течност може да се издигне и по щранга от топлинния акумулатор, в момент, когато дървата за огрев изгорят в котела.
