Днес използването на отоплителни системи с течен топлоносител в частни къщи се основава на няколко схеми на системата. Една от най-надеждните, прости и изпитани във времето схеми е гравитационната отоплителна система. Въз основа на законите на термодинамиката, гравитационното нагряване стана широко разпространено поради малкия брой елементи и простотата на работа, както по отношение на изчисляването на проекта, така и практическата инсталация. Но въпреки привидната простота, за правилната работа е необходимо да се вземат предвид много точки, които ще бъдат обсъдени в тази статия.
Принципът на действие на гравитационната отоплителна система на частна къща
Гравитационната отоплителна система на частна къща се основава на два физически принципа. Първият е, че веществата имат различна плътност при различни температури. Второто е, че налягането в системата се създава поради разликата в нивата на течността и колкото по-голяма е разликата между горната и долната точки, толкова по-високо е налягането в системата.
Първият принцип на гравитационната отоплителна система се изразява във факта, че когато се нагрява течен топлоносител и не е задължително да е вода, той променя своята плътност. Водата в нормално състояние при температура от 20 градуса има плътност, по-голяма от тази, нагрята до 45 градуса; когато се нагрее до 80 градуса, разликата ще бъде такава, че за водата се изисква допълнителен обем. В този случай охлаждащата течност със същата маса ще заема различен обем, поради което започва да се разширява и да се измества извън топлообменника. В ограничено пространство, след началото на движението на нагрятата охлаждаща течност, нейното място се заема от охладената охлаждаща течност. И така, под въздействието на отоплението възниква поток и гравитационната отоплителна система започва да работи.
Вторият принцип на работа на тази верига започва да работи от момента, в който охлаждащата течност започне да се движи. Докато се загрява, близо до вода или антифриз, скоростта на движение се увеличава, тъй като температурата се повишава бързо и разширяването на обема принуждава течността да бъде изтласкана от водната риза на котела с по-висока скорост. Оставяйки обема на котела, течността изтича по вертикална тръба към разширителния резервоар. След като достигне нивото на клона, течността запълва обема на тръбата и се втурва по контура за налягане към тръбопроводите, водещи до отоплителните радиатори, създавайки необходимото налягане. Отчитайки разликата във височината между точката на влизане на течността в контура за налягане и долната точка на изпускане, създаденото налягане допълнително влияе върху студения топлоносител.
Постепенно загрявайки, системата намалява температурната разлика между студения и горещия охлаждащ агент и по този начин скоростта на движение на течността в системата се увеличава до своя максимум и дори може да достигне 1 метър в секунда.
Видове подови конвектори
Има два вида вградени конвектори - електрически и водни. Електрическите са независими от отоплителната система, но ако няма електричество, те не работят. Монтажът на електрически конвектори, вградени в пода, е по-лесен. Ако под корпуса има ниша, захранвайте захранването, поставете го, напълнете го с разтвор, след като разтворът изсъхне, можете да го използвате.
С вентилатор, много повече разсейване на топлината
Водните конвектори, вдлъбнати в пода, са свързани към отоплителната система. В същото време отоплителните тръби се полагат на пода. Радиационното окабеляване е по-ефективно - това е, когато чифт тръби отива към всеки радиатор - подаване и връщане.С този метод някъде в апартамент или в частна къща е монтиран колектор за вода, към него са свързани тръби от радиатори. При тази схема към всяко от устройствата се подава охлаждаща течност със същата температура. Надеждността на такава схема е по-висока - ако нещо се случи, само едно устройство не работи. Минус - високи разходи на етапа на монтаж - необходими са повече тръби.
Въпреки сложността на монтажа и свързването, подовото отопление често се извършва с водни конвектори. И все пак разходите за отопление са по-ниски. Инвестирайте веднъж по време на инсталацията, а след това просто се насладете на топлината. Ето приблизителната логика зад този избор.
Гравитационно отопление предимствата на гравитационната отоплителна система
Преди да разгледаме положителните качества на гравитационните отоплителни системи с естествена циркулация на водата, струва си да разгледаме отделно всички недостатъци на системата. За мнозина първият и основен недостатък на гравитационната отоплителна система е нейният архаизъм. Всъщност това е една от най-древните отоплителни системи, използващи течен топлоносител. Именно от тази система впоследствие бяха разработени едно- и двутръбни схеми за окабеляване, именно тази система беше използвана за масово инсталиране, когато индустрията усвои отоплението на твърдо гориво и малко по-късно газовите котли за отопление. Но от друга страна, гравитационната отоплителна система е и една от най-надеждните - нейният експлоатационен живот е средно 45-50 години. Тоест точно толкова, колкото е необходимо на металните тръби да загубят своята плътност под въздействието на охлаждащата течност.
Втората точка е ниската ефективност на гравитационната отоплителна система. Всъщност самата схема, базирана на естествената циркулация на водата, предполага инертността на процеса на отопление на помещението, докато отоплителният котел набере необходимата мощност и температурната разлика между нагрятата и охладената охлаждаща течност достигне минимум, тя ще отнема доста дълго време. Но от друга страна, дори след като котелът спре да поддържа горенето, процесът на циркулация продължава, докато голям обем вода в системата ще се охлади много по-дълго, отколкото в система с принудителна циркулация.
Друг недостатък може да бъде записан в неговия актив от гравитационната отоплителна система поради нейната обемистост. На практика при една и съща площ на отопляемото помещение система с принудителна циркулация в сравнение с гравитацията ще заема много по-малко място. В гравитационната отоплителна система освен батерии ще бъдат поставени и тръби с горно разпределение, без които създаването на необходимото налягане на течността е невъзможно.
И разбира се, въпросът за контрол на температурата в отделните радиатори и възможността за неговото регулиране. Гравитационната отоплителна система в класическата форма с еднотръбна конструктивна схема не може да осигури такава функция поради невъзможността за изключване на отделен радиатор.
Но от друга страна, това е идеална система за монтаж в домове, където няма електричество или постоянно има проблеми с неговото захранване. Гравитационната отоплителна система може да работи без електричество, тъй като основната сила на движение на охлаждащата течност през системата не е циркулационната помпа, а топлинното разширяване на обема на охлаждащата течност.
Голям обем охлаждаща течност в системата позволява плавно отопление на помещението. От друга страна, такъв обем нагрята охлаждаща течност се охлажда много по-бавно от обема на система с принудителна циркулация. Това е особено изразено, когато има прекъсване на електрозахранването или затихване на горивото в горивната камера. Система с принудителна циркулация се охлажда 3-4 пъти по-бързо от такава архаична гравитационна отоплителна система.
Това свойство често се използва при временно пребиваване в къщата - просто вместо обикновена вода в системата се излива антифриз и дори след пълно охлаждане нито тръбите, нито радиаторите са застрашени от разрушаване поради замръзване на водата.
И разбира се, просто трябва да се отбележи, че такава система е просто безпроблемна при работа. При правилна експлоатация може да продължи около 50 години, докато има само два рискови фактора. Първата е заплахата от прегряване на котела, но дори и тук тя зависи главно от човешкия фактор, а не от системата. Второто е замръзването на охлаждащата течност, но в този случай използването на антифриз намалява риска от тази авария до почти нула.
Кое е най-доброто подово отопление?
Днес има два основни вида подово отопление - водно и електрическо. Последният от своя страна е представен в три вариации: пръчка, кабел и филм. Всеки има свои плюсове и минуси.
Изборът на конкретна опция директно зависи от условията и възможността за монтаж. Оценявайки основните предимства на топъл под, без да се отчита специфичният му вид, може да се отбележи следното:
- жизненост на системата. С прости думи, топъл под е в състояние да поддържа най-удобната температура в помещението за престой в него. За разлика от традиционните отоплителни системи, няма да има място за локално прегряване или едва затоплени зони;
- естетика на подово отопление. Няма видими елементи на отоплителната система. Тук не е необходимо да го свързвате с подреждането на мебелите вътре в стаята. Можете да се насладите на топъл под без радиатори и да получите повече свободно пространство за декориране на дома си;
- гъвкавост. Можете да използвате всеки източник на енергия (електрически или водно топлоизолиран под), всякакъв вид топлоносител (в случая на водно топъл под) и всяко подово покритие;
- безопасността и здравето на хората. Значително предимство на подово отопление е липсата на циркулация на прах вътре в помещението, което е истинско спасение за хора с алергии;
- рентабилност. Оптималното разпределение на температурата може значително да намали разходите за отопление. За разлика от традиционните отоплителни системи, подовото отопление не отоплява пространството над тавана, а пода и повърхността над него. Следователно всички стаи ще имат много удобни условия.
Препоръчваме: Как е инсталиран сензорът за подово отопление?
Опростена версия на отоплителната система с естествена циркулация на топлоносителя
При избора на частна гравитационна отоплителна система е необходимо да се извършат редица изчисления, за да се разбере как системата ще осигури отопление на помещението. При нормални условия обемът на отделните помещения и мощността на отоплителните радиатори, инсталирани в тях, се вземат предвид при оформлението на оформлението на тръбите. Когато инсталирате радиатори със същия рейтинг, гравитационната отоплителна система ще загрява помещенията неравномерно. Първият радиатор, който е най-близо до котела, ще се загрее повече, а в радиатора, най-отдалечен от котела, температурата на охлаждащата течност ще бъде значително по-ниска. Ето защо при избора на отоплителни устройства първите се инсталират с по-ниска мощност, а тези, които са по-нататък, трябва да бъдат по-мощни.
Важно е да изберете правилния разширителен резервоар при избора на конструктивни елементи. При изчисляване на обема на разширителния резервоар е обичайно да се вземе за основа съотношението 1/10. Тоест, когато обемът на водата в системата е около 250 литра, обемът на резервоара трябва да бъде най-малко 25 литра.
Гравитационната отоплителна система е много взискателна към строителните материали. На първо място, това се отнася за тръби и тръбопроводи. Големият обем на охлаждащата течност и ниското налягане в системата изискват циркулацията да се извършва с най-ниски загуби и това е възможно, както в стоманени, така и в полипропиленови тръби. Но и тук има определени ограничения.Така че, стоманените тръби трябва да бъдат свързани или чрез газово или електрическо заваряване, или посредством резбови връзки. И ако първият тип ви позволява да осигурите надеждна връзка практически без получаване на заварка вътре в тръбата, тогава методът с резба може да създаде голям брой нередности вътре в тръбопровода. Що се отнася до полипропиленовата тръба, тя има един съществен недостатък. Този недостатък се отнася до способността на тръбата да издържа на високи температури - максималната температура, която такава тръба може да издържи, е +95 градуса, което не е подходящо за тръба, монтирана непосредствено след котела.
Но дори и при всички тези предупреждения, опростената схема на гравитационната отоплителна система се различава значително от системата за принудителна циркулация.
Такава система задължително трябва да включва:
- Котел за отопление (предпоставка за такива системи е наличието на котел с голям обем риза с топла вода);
- Водни тръби с голям диаметър 11/2 инча;
- Разширителен резервоар с капацитет 1/10 от обема на течността в системата;
- Захранващи тръби с диаметър 1 инч;
- Радиатори с различни размери, за да осигурят равномерно отопление на помещенията;
- Обратна тръба;
- Течен кран за източване;
- Термометър и манометър в котела и крановете на Маевски в радиаторите са инсталирани като контролни устройства в системата.
Както можете да видите, системата има малък брой структурни елементи и е напълно подходяща за самото й сглобяване.
Анализиране на веригата
Както разбирате, устройството се състои от филтри, асансьор, уреди и фитинги. Ако планирате да инсталирате самостоятелно тази система, струва си да разберете диаграмата. Добър пример би била многоетажна сграда, в мазето на която винаги има асансьор.
На диаграмата елементите на системата са маркирани с цифри:
1, 2 - тези номера обозначават захранващите и връщащите тръбопроводи, които са инсталирани в отоплителната централа.
3.4 - захранващи и връщащи тръбопроводи, инсталирани в отоплителната система на сградата (в нашия случай това е многоетажна сграда).
5 - асансьор.
6 - това число обозначава груби филтри, които са известни още като колектор за кал.
7 - термометри
8 - манометри.
Стандартният състав на тази отоплителна система включва контролни устройства, колектори, асансьори и клапани. В зависимост от дизайна и предназначението към възела могат да се добавят допълнителни елементи.
Интересно! Днес в многоетажни и жилищни сгради могат да се намерят асансьорни единици, оборудвани с електрическо задвижване. Това надграждане е необходимо, за да се регулира диаметърът на дюзата. Топлоносителят може да бъде коригиран с помощта на електрическо задвижване.
Трябва да се каже, че всяка година комуналните услуги стават по-скъпи, това важи и за частните къщи. В резултат на това производителите на системи ги снабдяват с енергоспестяващи устройства. Например, сега веригата може да съдържа регулатори на потока и налягането, циркулационни помпи, елементи за защита на тръби и пречистване на водата, както и автоматизация, насочена към поддържане на комфортен режим.
Друг вариант на схемата на термичен асансьор за многоетажна сграда.
Също така в съвременните системи може да се инсталира блок за измерване на топлинна енергия. От името може да се разбере, че той отговаря за отчитането на потреблението на топлина в къщата. Ако това устройство не присъства, спестяванията няма да бъдат видими. Повечето собственици на частни къщи и апартаменти са склонни да инсталират измервателни уреди за електричество и вода, тъй като те трябва да плащат много по-малко.
Основни схеми за отопление на къщи
Днес има няколко вида гравитационни отоплителни системи. Най-популярна е най-простата система с контур за налягане и наклон на захранващите и връщащите тръбопроводи.Тук е приложена схема, при която охлаждащата течност циркулира в естествен режим, а разширителният резервоар има отворен капак. Недостатъкът на този тип гравитационна отоплителна система е нейната инерция и сложност при изпълнението. Сложността на изпълнението в този случай означава необходимостта от поддържане на всички параметри на наклоните на тръбите. Така че, след като е монтиран контурът за налягане, тръбопроводите трябва да се извършват с наклон 0,05 градуса отстрани на котела. Този наклон е достатъчен, за да осигури първоначално движение на течността. Същият наклон се осигурява при полагане на връщащия тръбопровод.
Такива схеми предполагат еднопосочни опции за изграждане на система за сигурност. По-модерните гравитационни отоплителни системи предполагат двутръбна схема на тръбите. Но за това е необходимо да се осигури правилното полагане на главния тръбопровод. За нормалното функциониране на такава система общата дължина на захранващата тръба трябва да бъде около 25 метра, максималният размер на такава тръба може да бъде 35 метра. Дългата дължина на тръбата ще намали температурата на подаването на охлаждащата течност; за нейното полагане ще е необходим допълнителен наклон, който ще изисква допълнителен обем на таванското пространство или обем в помещението в проекта.
Какво да търсите при проектирането на гравитационна отоплителна система
Основният проблем за ефективната работа на гравитационната отоплителна система в нискоетажни частни къщи е неправилното разположение на котела и радиаторите един спрямо друг. Един от важните параметри на системата е стойността на циркулиращата глава. Той показва разстоянието от центъра на нагревателя до центъра на котела. Колкото по-висок е този показател, толкова по-ефективна е работата на цялата система.
Неефективността и ниската ефективност на отоплителните котли, както на твърдо гориво, така и на газ, инсталирани в гравитационни системи, често са свързани с малка разлика във височините между радиатора и котела. Така че, при нормални условия тази разлика обикновено е само 0,2-0,3 метра. Тази ситуация не позволява да се спестят до 25% от горивото. По-голямата част от енергията се изразходва за прегряване на течността. В същото време, ако увеличите разликата във височината с 0,5 метра и я доведете до 0,7-0,8 метра, тогава ефективността ще се увеличи с 6-11% и с разлика от 2,0 метра става възможно да се спестят до 20 % от енергията ... Ето защо, когато се проектират гравитационни отоплителни системи, поставянето на котела се планира в най-ниската точка, най-често в мазето.
В същото време, като се вземат предвид всички опции и методи за инсталиране на отоплителни системи в частна къща, въпреки привидната простота на изпълнението на този проект, се препоръчва да го поверите на професионалисти. Опитът и наличността на специално оборудване ще ви помогнат да осигурите бърз и най-важното лесен монтаж на цялото оборудване, свеждайки до минимум риска от грешки.
Кое подово отопление да изберете?
Много зависи от различни параметри и условия. Например, площта на стаята, както и нейното местоположение, е от особено значение.
Ако говорим за частна къща, тогава тук можете да разгледате всеки тип топъл под, но е по-добре предварително да оцените осъществимостта на всяка отделна опция, за да изберете най-оптималната. Що се отнася до апартамента, тук ще трябва да се сблъскате със специални ограничения.
Изключително важно е да се разбере предназначението на системата за подово отопление. Ако е необходимо допълнително отопление, тогава можете да разгледате по-отблизо постелки или филмови подове.
Ако топлият под трябва да действа като основно отопление, тогава е логично да се помисли за водна система или отоплителен кабел с висока мощност.
Качеството на продукта също трябва да бъде приоритет. Не трябва да се доверявате сляпо на рекламата и да купувате системи от неизвестни досега производители.Най-добре е да разчитате на сертифицирани продукти, които ако се използват правилно, могат да продължат години.
- Подобни публикации
- Как да сглобя подови колектори на Valtec?
- Имате ли нужда от смесител за подово отопление?
- Каква е разликата между моделите подово отопление на Unimat?
- Как да инсталирате подово отопление под корк?
- Имате ли нужда от топъл под в къщата?
- Какви са предимствата на подово отопление на Гълфстрийм?
