Aký je princíp gravitačného vykurovacieho systému
Gravitačné vykurovanie sa nazýva aj systém prirodzenej cirkulácie. Na vykurovanie domov sa používa od polovice minulého storočia. Bežné obyvateľstvo spočiatku tejto metóde nedôverovalo, ale vzhľadom na jej bezpečnosť a praktickosť začali postupne vymieňať tehlové kachle za ohrev vody.
Potom, s príchodom kotlov na tuhé palivá, potreba objemných pecí úplne zmizla. Gravitačný vykurovací systém funguje na jednoduchom princípe. Voda v kotle sa ohrieva a jej špecifická hmotnosť sa stáva menej studenou. Vďaka tomu stúpa pozdĺž vertikálneho stúpača k hornej časti systému. Potom začne chladiaca voda svoj pohyb nadol a čím viac sa ochladzuje, tým vyššia je rýchlosť jej pohybu. Tým sa vytvorí prietok v potrubí smerom k najnižšiemu bodu. Týmto bodom je spätné potrubie nainštalované v kotle.
Pri pohybe zhora nadol voda prechádza vykurovacími radiátormi a časť tepla zostáva v miestnosti. Obehové čerpadlo sa nezúčastňuje na pohybe chladiacej kvapaliny, čo robí tento systém nezávislým. Preto sa nebojí výpadku elektriny.
Výpočet gravitačného vykurovacieho systému sa robí s prihliadnutím na tepelné straty domu. Vypočíta sa požadovaný výkon vykurovacích zariadení a na základe toho sa vyberie kotol. Mal by mať výkonovú rezervu jeden a polkrát.
Princíp činnosti gravitačného vykurovacieho systému súkromného domu
Gravitačný vykurovací systém súkromného domu je založený na dvoch fyzikálnych princípoch. Prvým je, že látky majú rôznu hustotu pri rôznych teplotách. Druhým je to, že tlak v systéme sa vytvára v dôsledku rozdielu v hladinách kvapaliny a čím väčší je rozdiel medzi horným a dolným bodom, tým vyšší je tlak v systéme.
Prvý princíp gravitačného vykurovacieho systému je vyjadrený v tom, že pri ohrievaní kvapalného nosiča tepla nemusí ísť o vodu, mení sa jeho hustota. Voda v normálnom stave pri teplote 20 stupňov má hustotu väčšiu ako tá, ktorá sa ohrieva na 45 stupňov; pri zohriatí na 80 stupňov bude rozdiel taký, že je potrebný ďalší objem vody. V tomto prípade bude chladiaca kvapalina s rovnakou hmotou zaberať iný objem, kvôli ktorému sa začne rozširovať a premiestňovať mimo výmenník tepla. V obmedzenom priestore po začiatku pohybu ohriatej chladiacej kvapaliny zaujme jej miesto chladená chladiaca kvapalina. Takže pod vplyvom kúrenia vzniká prietok a gravitačný vykurovací systém začína pracovať.
Druhý princíp činnosti tohto okruhu začína fungovať od okamihu, keď sa chladiaca kvapalina začne pohybovať. Keď sa oteplí, blízko vody alebo nemrznúcej zmesi, rýchlosť pohybu sa zvyšuje, pretože teplota rýchlo stúpa a zväčšenie objemu núti kvapalinu vytlačiť z plášťa vody kotla vyššou rýchlosťou. Pri opustení objemu kotla kvapalina uniká pozdĺž zvislého potrubia do expanznej nádrže. Po dosiahnutí úrovne vetvy kvapalina naplní objem potrubia a prúdi pozdĺž tlakovej slučky k potrubiam vedúcim k vykurovacím radiátorom a vytvára potrebný tlak. Ak vezmeme do úvahy výškový rozdiel medzi bodom, kde kvapalina vstupuje do tlakovej slučky, a spodným bodom vypúšťania, vytvorený tlak dodatočne ovplyvňuje studený nosič tepla.
Postupným zahrievaním systém znižuje teplotný rozdiel medzi studenou a horúcou chladiacou kvapalinou, a tým sa rýchlosť pohybu kvapaliny v systéme zvyšuje na maximum a môže dokonca dosiahnuť 1 meter za sekundu.
Opis obvodu
Aby také kúrenie fungovalo, musia byť správne zvolené pomery potrubí, ich priemery a uhly sklonu. V tomto systéme sa navyše nepoužívajú niektoré typy radiátorov.
Zvážte, z akých prvkov sa skladá celá štruktúra:
- Kotol na tuhe palivo. Vstup vody do nej by mal byť v najnižšom bode systému. Teoreticky môže byť kotol aj elektrický alebo plynový, ale v praxi sa pre takéto systémy nepoužívajú.
- Vertikálna stúpačka. Jeho spodná časť je spojená s napájaním kotla a horná vidlica. Jedna časť je pripojená k prívodnému potrubiu a druhá je pripojená k expanznej nádrži.
- Expanzná nádoba. Naleje sa do nej prebytočná voda, ktorá sa vytvára pri expanzii z ohrevu.
- Prívodné potrubie. Aby gravitačný teplovodný vykurovací systém fungoval efektívne, musí mať potrubie nižší sklon. Jeho hodnota je 1-3%. To znamená, že pre 1 meter potrubia by rozdiel mal byť 1-3 centimetre. Okrem toho by sa priemer potrubia mal zmenšovať so vzdialenosťou od kotla. Na to sa používajú rúry rôznych sekcií.
- Vykurovacie zariadenia. Za nimi sú namontované buď rúry veľkého priemeru, alebo liatinové radiátory M 140. Neodporúča sa inštalovať moderné bimetalové a hliníkové radiátory. Majú malú prietokovú plochu. A pretože tlak v gravitačnom vykurovacom systéme je nízky, je ťažšie pretlačiť chladiacu kvapalinu cez takéto vykurovacie zariadenia. Prietok sa zníži.
- Spätné potrubie. Rovnako ako prívodné potrubie má sklon, ktorý umožňuje voľný tok vody smerom k kotlu.
- Kohútiky na odtok a príjem vody. Vypúšťací kohút je inštalovaný v najnižšom bode priamo pri kotle. Kohútik na prívod vody sa vyrába všade, kde je to vhodné. Najčastejšie ide o miesto v blízkosti potrubia, ktoré sa pripája k systému.
Vlastnosti a princípy systému
Inými slovami, systému sa hovorí gravitácia alebo prirodzená cirkulácia. Pri zahrievaní má voda vlastnosť „expandovať“, to je celý princíp, podľa ktorého voda cirkuluje potrubím vytváraním rôznych tlakov v uzavretej slučke. Jednoducho povedané, voda ohrievaná kotlom ide do batérií, vydáva svoje teplo a vracia sa späť, čím vytláča novoohriatu časť vody. Je to preto, že hmotnosť ochladenej vody je väčšia a hustota je vyššia. Tento jav sa nazýva konvekcia. Proces v gravitačnom vykurovacom systéme sa bude počas chodu kotla opakovať nekonečne často. Zosilňovač pomáha kotlu uviesť vodu do pohybu. Inštaluje sa zvisle nad kotol, čo najvyššie, niekedy v podkroví domu, a samotný kotol je čo najnižšie vzhľadom na vykurovacie radiátory. Rýchlosť, ktorú do vody dopraví, keď ju vytlačí, priamo závisí od výšky tohto vertikálneho stĺpa nad kotlom.
Celý systém sa skladá z nasledujúcich prvkov:
- Kotol;
- Expanzná nádoba;
- Rúry na cirkuláciu vody;
- Radiátory (batérie);
- Gravitačný ventil (ak je potrebný).
Rýchlosť cirkulujúcej vody v gravitačnom vykurovacom systéme ovplyvňuje ďalší faktor - hydraulický odpor. Závisí to od nasledujúcich parametrov:
- zo zákrut pozdĺž obrysu cirkulácie vody a z ich množstva. To priamo ovplyvňuje odpor, s ktorým sa stretnete pri ceste blízko vody;
- z priemeru potrubia;
- na počte ventilov, kohútikov, ventilov atď.
Poznámka!
Aby kohútiky nezasahovali do tlaku vody, aby sa mohli voľne pohybovať potrubím, musia byť otvorené a mať medzeru, ktorá bude čo najbližšie k priemeru potrubia.
Keď je voda neustále v procese ohrievania, určitá jej časť zmizne pod zámienkou odparovania. Za týmto účelom je v hornej časti konštrukcie inštalovaná expanzná nádrž. Jeho funkcie sú nasledujúce:
- Odstránenie vytvorenej pary zo systému;
- Kompenzácia za stratený objem vody;
Takáto schéma využívajúca expanznú nádrž sa nazýva otvorená. Má to svoju nevýhodu - voda sa odparuje dostatočne rýchlo. Aby sa zabránilo takýmto situáciám, používa sa pre vykurovacie systémy s veľkou gravitáciou obvod uzavretého typu. Od otvoreného sa líši tým, že:
- nemá expanznú nádrž otvoreného typu. Namiesto toho je na rovnakom mieste nainštalovaný odvzdušňovací ventil, ktorý funguje automaticky;
- obvod chráni systém pred hrdzavením potrubí a prvkov na nich nainštalovaných v dôsledku odstránenia kyslíka zo zloženia vody;
- na vyrovnanie tlaku ochladenej vody je nainštalovaná expanzná nádrž s uzavretou membránou. Je elastický a zohráva kompenzačnú úlohu pri zmene gravitačného tlaku v uzavretej slučke.
nevýhody
Navrhovatelia uzavretých systémov uvádzajú veľa nevýhod gravitačného ohrevu. Mnohé z nich vyzerajú priťahovane, ale napriek tomu ich uvádzame:
- Škaredý vzhľad. Pod stropom sú vedené prívodné potrubia veľkého priemeru, ktoré narúšajú estetiku miestnosti.
- Ťažkosti s inštaláciou. Tu hovoríme o skutočnosti, že prívodné a vratné potrubie mení svoj priemer postupne v závislosti od počtu vykurovacích zariadení. Gravitačný vykurovací systém súkromného domu je navyše vyrobený z oceľových rúrok a ich inštalácia je náročnejšia.
- Nízka účinnosť. Predpokladá sa, že uzavreté vykurovanie je ekonomickejšie, existujú však dobre navrhnuté systémy s prirodzenou cirkuláciou, ktoré fungujú o nič horšie.
- Obmedzená vykurovacia plocha. Gravitačný systém funguje dobre na plochách do 200 štvorcových metrov. metrov.
- Obmedzený počet poschodí. Takéto vykurovanie nie je inštalované v domoch vyšších ako dve poschodia.
Okrem vyššie uvedeného má gravitačné zásobovanie teplom najviac 2 okruhy, zatiaľ čo v moderných domoch sa často vyrába niekoľko okruhov.
Na výpočte parametrov vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou pre jednopodlažný dom
Z dôvodu absencie ďalších mechanizmov v gravitačných vykurovacích systémoch jednopodlažnej budovy, ktoré zabezpečujú trvalo vysoký tlak, môže akékoľvek z možných porušení počas inštalácie potrubia viesť k problémom s dodávkou tepla. Medzi tieto porušenia patrí:
- zanedbanie potreby dodržiavať uhly sklonu;
- nesprávny výber potrubí;
- nadmerné otáčky pri inštalácii systému.
Úroveň sklonu pri inštalácii potrubia na vykurovanie súkromného domu je regulovaná ustanoveniami SNiP. V súlade s nimi je pre každý bežný meter potrebný sklon 1 cm, čo zaisťuje normálny pohyb chladiacej kvapaliny potrubím. Ak dôjde k porušeniu špecifikovanej normy, je možné systém prevetrať a znížiť celkovú úroveň jeho účinnosti.
O výpočte tlaku a vykurovacieho výkonu
Na základe ustanovení SNiP je každý kW tepelného výkonu navrhnutý na vykurovanie plochy 10 metrov štvorcových domu. Pri výpočte úrovne výkonu v regiónoch s horúcim alebo chladným podnebím by sa mali použiť špeciálne faktory. V prvom prípade to bude od 0,7 do 0,9, v druhom - od 1,5 do 2.
Metóda výpočtu, ktorá zanedbáva výšky stropu, však nie je vždy ideálna. Preto existuje ďalšia možnosť - na základe objemu miestnosti. V tomto prípade sú výpočty založené na ukazovateľoch tepelného výkonu (40 W) pre každý meter kubický. V takom prípade prítomnosť okien zvyšuje výsledný počet o 100 wattov (pre každé okno) a dverí o 200 wattov (pre každé okno).Zároveň sa pre jednopodlažné súkromné domy uplatňuje koeficient 1,5.
Štandardný objem energie stanovený v projekte súkromných jednopodlažných budov v skutočnosti znamená potrebu vykurovacieho výkonu najmenej 50 W na 1 m2.
Výpočet priemeru potrubia v systéme s prirodzenou cirkuláciou
Priemer rúrok v gravitačných systémoch sa počíta na základe:
- stavebné potreby v objeme tepelnej energie (+ 20%);
- stanovenie požadovaného typu materiálu na výrobu rúrky (napríklad priemer oceľovej rúrky musí byť minimálne 0,5 cm);
- Údaje SNiP týkajúce sa pomeru výkonu a vnútorného priemeru potrubia.
Je potrebné mať na pamäti, že pri výbere potrubí s neoprávnene veľkým prierezom môžu náklady na vykurovanie stúpať so znížením prestupu tepla. Výpočet priemeru potrubia pre systémy s vlastným obehom zahŕňa implementáciu ďalšieho jednoduchého pravidla, ktoré spočíva v zmenšení priemeru potrubia o veľkosť po každej vetve.
Rozdiely v prevádzke kotla na tuhé palivo
Srdcom každého vykurovacieho systému je kotol. Aj keď je možné inštalovať rovnaké modely, prevádzka s rôznymi typmi vykurovania sa bude líšiť. Pre normálnu prevádzku kotla musí byť teplota vodného plášťa najmenej 55 ° C. Ak je teplota nižšia, potom bude v tomto prípade kotol vo vnútri pokrytý dechtom a sadzami, v dôsledku čoho sa zníži jeho účinnosť. Bude ho treba neustále čistiť.
Aby sa tomu zabránilo, v uzavretom systéme je na výstupe z kotla nainštalovaný trojcestný ventil, ktorý v malom kruhu poháňa chladiacu kvapalinu a obchádza vykurovacie zariadenia, kým sa kotol nezahreje. Ak teplota začne prekračovať 55 ° C, potom sa v tomto prípade ventil otvorí a do veľkého kruhu sa pridá voda.
Pre gravitačný vykurovací systém nie je potrebný trojcestný ventil. Faktom je, že tu cirkulácia nenastáva kvôli čerpadlu, ale kvôli ohrevu vody, a kým sa nezohreje na vysokú teplotu, pohyb nezačne. V tomto prípade zostáva kotlová pec neustále čistá. Trojcestný ventil nie je potrebný, čo robí systém lacnejším a jednoduchším a zvyšuje jeho výhody.
Prečo potrebujete tlakovú slučku v gravitačnom vykurovacom systéme
Aby ste to objasnili, môžete uviesť jednoduchý príklad s loptou. Vezmite gumovú guľu, utrite ju rukou vo vani s vodou do malej hĺbky, uvoľnite ju. Lopta vyletí z vody, vznáša sa, zmerajte vzdialenosť, o koľko vyletí. Experiment zopakujeme, len loptu čo najhlbšie utopíme a necháme ju ísť rovnakým spôsobom, opäť zmerajte, koľko vyskočí. V druhom prípade lopta vyskočí vyššie. To isté sa deje s nosičom tepla, pokiaľ ide o vykurovacie systémy s gravitačnou alebo prirodzenou cirkuláciou. Horúca voda je ľahšia ako studená, čo znamená, že pôjde hore. Kotol ohrieva vodu a čím vyššie stúpa pozdĺž stúpačky od kotla, a ak je stále rovný a jeho priemer nie je podceňovaný v porovnaní s výstupom z kotla, tým viac vody sa môže vo vnútri stúpačky zrýchliť, a preto vytvárať tlak.
Horúca voda bude prúdiť smerom hore a bude ťahať studenú vodu zo spätného potrubia do kotla, kde sa opäť bude ohrievať. Vo vykurovacom systéme bude teda prebiehať prirodzená cirkulácia.
Čím rýchlejšia a lepšia bude cirkulácia, tým menší bude rozdiel v prívodnej a vratnej teplote v systéme. Rýchlosť vody s dobre fungujúcim systémom môže dosiahnuť 1 m / s. Z tejto kvapky sa pripravuje náplň budúceho vykurovacieho systému.
Aké potrubia môžem použiť?
Na inštaláciu systému môžete použiť nielen oceľové rúry. Môžete tiež polypropylén, meď, nehrdzavejúca oceľ atď. Hlavná vec, pri použití polymérových rúrok, pozrieť sa na teplotu, pri ktorej je dovolené používať túto rúru. Stúpačky sa potom varia na náplň systému, ktorý slúži na pripojenie radiátorov.
Stáčanie v gravitačnom systéme môže byť navyše na poschodiach a dole, takže je každý obľúbený. Musí byť ale splnená podmienka: horná časť kotla musí byť vodorovne nižšia ako spodná časť radiátorov. To znamená, že kotol musí stáť v suteréne alebo, ako už bolo spomenuté, zakopať. Ale nič vám nebráni v tom, aby ste vytvorili zmiešané vedenie, prvé poschodie s hornou výplňou a druhé a ďalšie horné so spodným. Ďalej môže byť spodná výplň druhého alebo iného horného poschodia buď jednorúrková alebo dvojrúrková.
Bezpečnosť kúrenia
Ako už bolo spomenuté vyššie, tlak v uzavretom systéme je väčší ako v gravitačnom. K bezpečnosti preto pristupujú odlišne. Pri uzavretom ohreve sa expanzia vykurovacieho média vyrovnáva v expanznej nádobe s membránou.
Je úplne utesnený a nastaviteľný. Po prekročení maximálneho prípustného tlaku v systéme ide prebytočná chladiaca kvapalina, prekonávajúca odpor membrány, do nádrže.
Gravitačné kúrenie sa nazýva otvorené kvôli netesnej expanznej nádrži. Môžete nainštalovať nádrž typu membrány a vyrobiť uzavretý gravitačný vykurovací systém, ale jeho účinnosť bude oveľa nižšia, pretože sa zvýši hydraulický odpor.
Objem expanznej nádrže závisí od množstva vody. Pre výpočet sa vezme jeho objem a vynásobí sa koeficientom rozťažnosti, ktorý závisí od teploty. Pridajte k výsledku 30%.
Koeficient sa volí podľa maximálnej teploty, ktorú voda dosahuje.
Dopravné zápchy a spôsob ich riešenia
Pre normálnu prevádzku vykurovania je potrebné, aby bol systém úplne naplnený chladiacou kvapalinou. Prítomnosť vzduchu nie je prísne povolená. Môže vytvoriť blokádu, ktorá zabráni priechodu vody. V takom prípade sa teplota vodného plášťa kotla bude veľmi líšiť od teploty ohrievačov. Na odstránenie vzduchu sú nainštalované vzduchové ventily a Mayevského kohútiky. Sú inštalované v hornej časti ohrievačov, ako aj v hornej časti systému.
Ak má však gravitačné vykurovanie správne stúpania prívodného a vratného potrubia, nie sú potrebné žiadne ventily. Vzduch v naklonenom potrubí bude voľne stúpať k hornému bodu systému a tam, ako viete, je otvorená expanzná nádrž. Pridáva tiež výhodu otvoreného vykurovania znižovaním množstva nepotrebných prvkov.
Je možné namontovať systém z polypropylénových rúrok
Ľudia, ktorí si kúrenie vyrábajú svojpomocne, často uvažujú o tom, či je možné vyrobiť gravitačný vykurovací systém z polypropylénu. Koniec koncov, plastové rúry sa ľahšie inštalujú. Nie sú tu nijaké drahé zváračské práce ani oceľové rúry a polypropylén odolá vysokým teplotám. Môžete odpovedať, že také vykurovanie bude fungovať. Aspoň na chvíľu. Potom začne účinnosť klesať. Aky je dôvod? Bod je vo svahoch prívodného a výstupného potrubia, ktoré zaisťujú gravitáciu vody.
Polypropylén má väčšiu lineárnu rozťažnosť ako oceľové rúry. Po opakovaných cykloch ohrevu horúcou vodou začnú plastové rúrky klesať a porušovať požadovaný sklon. V dôsledku toho sa prietok, ak sa nezastaví, výrazne zníži a budete musieť myslieť na inštaláciu obehového čerpadla.
Ako to funguje
Schéma gravitačného vykurovacieho systému
Hneď je potrebné povedať, že vďaka špeciálnemu zariadeniu systém funguje bez nútenej cirkulácie chladiacej kvapaliny. Pohyb vody v potrubiach nastáva v dôsledku toho, že počas ochladzovania sa zvyšuje hustota vody, ktorá do kotla prúdi potrubím inštalovaným vo svahu a vytláča z neho ohriatu vodu.
Aj keď vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou môže fungovať bez čerpadla, je lepšie ho nainštalovať.Keď je čerpadlo zapnuté, chladiaca kvapalina prechádza potrubím rýchlejšie, preto sa miestnosť rýchlejšie ohrieva.
Pri opustení kotla voda vstupuje do rozdeľovača zosilňovača, putuje ním do horného bodu a cez potrubia inštalované vo svahu od kotla, chladenie, pokračuje v svojej ceste v kruhu.
Problémy s inštaláciou gravitačného systému v dvojpodlažnom dome
Gravitačný vykurovací systém dvojpodlažného domu môže tiež fungovať efektívne. Jeho inštalácia je ale oveľa náročnejšia ako pre jednoposchodovú. Je to spôsobené tým, že strechy podkrovného typu nie sú vždy vyrobené. Ak je druhé poschodie podkrovie, potom vyvstáva otázka: čo robiť s expanznou nádržou, pretože by mala byť na samom vrchu?
Druhým problémom, ktorému bude treba čeliť, je to, že okná prvého a druhého poschodia nie sú vždy na rovnakej osi, a preto nie je možné horné batérie spojiť s dolnými položením potrubí najkratším spôsobom. To znamená, že budete musieť urobiť ďalšie zákruty a zákruty, čo zvýši hydraulický odpor v systéme.
Tretím problémom je zakrivenie strechy, ktoré môže sťažiť udržiavanie správnych svahov.
Klady a zápory
Aj keď je prírodný vykurovací systém veľmi populárny, nie je to bez určitých nevýhod.
V prvom rade to je obmedzená dĺžka potrubia.
Dlhé potrubie nie je schopné rovnomerne rozložiť tlak kvapaliny v celom systéme, preto je maximálna prípustná horizontálna dĺžka 30 metrov. Nemá zmysel prekročiť tento indikátor, pretože čím väčšia je vzdialenosť medzi kotlom a potrubím, tým nižší je tlak v ňom.
Medzi nedostatky systému s ES tiež patria vysoké náklady na inštaláciu.
Podľa odborníkov sú náklady na inštaláciu gravitačného vykurovacieho systému asi 7% nákladov na samotnú stavbu domu. Je to spôsobené získaním rúrok s veľkým priemerom, ktoré sú potrebné na vytvorenie požadovaného tlaku pre veľký objem chladiacej kvapaliny.
Ďalšia negatívna kvalita: pomalé zahriatie vykurovacích radiátorov.
Ale takýto systém má aj veľa výhod.
Systém s prirodzenou cirkuláciou je najspoľahlivejším typom autonómneho vykurovania z hľadiska kvantitatívna samoregulácia.
Gravitačný vykurovací systém dvojpodlažného domu
Pri zmene teploty pracovnej tekutiny sa mení aj jej prietok.
Čím viac chladiacej kvapaliny v systéme, tým vyšší je prestup tepla radiátorov. Tento indikátor tiež interaguje s tepelnými stratami miestnosti, v ktorej sú inštalované. Čím viac tepelných strát v miestnosti, tým vyšší prestup tepla.
Tomu sa hovorí samoregulácia.
Ostatné plusy gravitačný systém:
- ľahká inštalácia a obsluha;
- nedostatok obehového čerpadla, čo znamená úplnú energetickú nezávislosť;
- dlhá životnosť - asi 40 rokov;
- vysoká spoľahlivosť.
Tipy na inštaláciu gravitačného kúrenia v dvojpodlažnom dome
Väčšina z týchto problémov sa dá vyriešiť vo fáze projektovania domu. Existuje tiež malé tajomstvo, ako zvýšiť účinnosť vykurovania dvojpodlažného domu. Je potrebné pripojiť výstupné potrubie radiátorov inštalovaných na druhom poschodí priamo k spätnému potrubiu prvého poschodia, a spätné potrubie na druhom nie.
Ďalším trikom je výroba prívodného a vratného potrubia z potrubí veľkého priemeru. Nie menej ako 50 mm.
Je v gravitačnom vykurovacom systéme potrebné čerpadlo?
Niekedy sa objaví možnosť, keď je kúrenie nainštalované nesprávne a rozdiel medzi teplotou plášťa kotla a spätnou väzbou je veľmi veľký. Horúca chladiaca kvapalina, ktorá nemá dostatočný tlak v potrubiach, sa ochladí pred dosiahnutím posledných vykurovacích zariadení. Prerobiť všetko je namáhavá práca.Ako vyriešiť problém s minimálnymi nákladmi? Môže pomôcť inštalácia obehového čerpadla do gravitačného vykurovacieho systému. Na tieto účely sa robí obtok, do ktorého je zabudované čerpadlo s nízkym výkonom.
Vysoký výkon nie je potrebný, pretože pri otvorenom systéme sa v stúpačke opúšťajúcej kotol vytvára ďalšia hlava. Obtok je potrebný z dôvodu ponechania možnosti pracovať bez elektriny. Je inštalovaný na spätnom potrubí pred kotlom.
Gravitačný ohrev výhody gravitačného vykurovacieho systému
Pred zvážením pozitívnych vlastností gravitačných vykurovacích systémov s prirodzenou cirkuláciou vody stojí za to osobitne zvážiť všetky nevýhody systému. Pre mnohých je prvou a hlavnou nevýhodou gravitačného vykurovacieho systému jeho archaizmus. Jedná sa skutočne o jeden z najstarších vykurovacích systémov využívajúcich kvapalný nosič tepla. Z tohto systému sa následne vyvinuli schémy zapojenia jedného a dvoch potrubí, bol to tento systém, ktorý sa používal na hromadnú inštaláciu, keď priemysel ovládal vykurovanie tuhým palivom a o niečo neskôr aj plynové vykurovacie kotly. Ale na druhej strane je gravitačný vykurovací systém tiež jedným z najspoľahlivejších - jeho životnosť je v priemere 45-50 rokov. Teda presne tak dlho, ako dlho trvá, kým kovové rúry vplyvom chladiacej kvapaliny stratia svoju tesnosť.
Druhým bodom je nízka účinnosť gravitačného vykurovacieho systému. Samotná schéma založená na prirodzenej cirkulácii vody v skutočnosti znamená zotrvačnosť procesu vykurovania miestnosti, kým vykurovací kotol nezoberie požadovaný výkon a teplotný rozdiel medzi ohrievanou a chladenou chladiacou kvapalinou nedosiahne minimum, bude trvať dosť dlho. Ale na druhej strane, aj keď kotol prestane podporovať spaľovanie, cirkulačný proces pokračuje, zatiaľ čo veľké množstvo vody v systéme ochladí oveľa dlhšie ako v systéme s núteným obehom.
Ďalšou nevýhodou môže byť do jeho majetku zapísaný gravitačným vykurovacím systémom kvôli jeho objemnosti. V praxi bude pri rovnakej ploche vykurovanej miestnosti systém s núteným obehom v porovnaní s gravitáciou zaberať oveľa menej miesta. Gravitačný vykurovací systém bude mať okrem batérií aj horné potrubie, bez ktorého je vytvorenie potrebného tlaku kvapaliny nemožné.
A samozrejme, otázka regulácie teploty v jednotlivých radiátoroch a možnosti jej nastavenia. Gravitačný vykurovací systém v klasickej podobe s jednorúrkovou konštrukčnou schémou nemôže poskytnúť takúto funkciu z dôvodu nemožnosti vypnutia samostatného radiátora.
Ale na druhej strane je to ideálny systém pre inštaláciu v domácnostiach, kde nie je elektrina alebo neustále majú problémy s jej dodávkou. Gravitačný vykurovací systém je schopný prevádzky bez elektriny, pretože hlavnou silou pohybu chladiacej kvapaliny cez systém nie je cirkulačné čerpadlo, ale tepelná rozťažnosť objemu chladiacej kvapaliny.
Veľký objem chladiacej kvapaliny v systéme umožňuje plynulé vykurovanie miestnosti. Na druhej strane sa taký objem ohriatej chladiacej kvapaliny ochladzuje oveľa pomalšie ako objem systému s núteným obehom. Toto je zvlášť výrazné v prípade výpadku prúdu alebo tlmenia paliva v kúrenisku. Systém s núteným obehom sa ochladzuje 3-4 krát rýchlejšie ako taký archaický gravitačný vykurovací systém.
Táto vlastnosť sa často používa pri dočasnom pobyte v dome - len namiesto obyčajnej vody sa do systému naleje nemrznúca zmes a ani po úplnom ochladení nehrozí prasknutie potrubia ani radiátorov v dôsledku zamrznutia vody.
A samozrejme, treba len poznamenať, že takýto systém je v prevádzke jednoducho bezproblémový.Pri správnom fungovaní môže trvať asi 50 rokov, pričom má iba dva rizikové faktory. Prvou je hrozba prehriatia kotla, ale aj tu záleží predovšetkým na ľudskom faktore, a nie na systéme. Druhým je zamrznutie chladiacej kvapaliny, avšak v takom prípade použitie nemrznúcej zmesi znižuje riziko tejto nehody takmer na nulu.
Ako inak zvýšiť efektívnosť
Mohlo by sa zdať, že systém s prirodzenou cirkuláciou už bol dotiahnutý k dokonalosti a že je nemožné prísť s niečím, čo zvyšuje účinnosť, ale nie je to tak. Pohodlie jeho použitia možno výrazne zlepšiť predĺžením času medzi kotlovými pecami. Aby ste to dosiahli, musíte nainštalovať kotol s vyšším výkonom, ako je potrebný na vykurovanie, a odobrať prebytočné teplo do tepelného akumulátora.
Táto metóda funguje aj bez použitia obehového čerpadla. Koniec koncov, horúca chladiaca kvapalina môže tiež stúpať nahor z tepelného akumulátora, a to v čase, keď v kotle vyhorila záložka palivového dreva.