Cirkulerande värmesystem. Fördelarna med ett naturligt cirkulationsvärmesystem. Verklighet och illusion

Hur det naturliga cirkulationsvärmesystemet fungerar

Vattenuppvärmningssystemets huvuduppgift - detta för att få kylvätskan att cirkulera genom rören. För att huset ska kunna värmas upp måste varmt vatten från pannan rinna in i rör och värmare. Det naturliga cirkulationsvärmesystemet arbetar på tyngdkraftsprincipen. Vätskan rör sig genom rören på allvar utan att använda någon pump. Vätskans densitet och vikt blir mindre vid uppvärmning och efter kylning återgår den till sitt ursprungliga tillstånd.

I en sådan anordning finns det nästan inget tryck. Enligt beräkningar kan du se att med ett tryck på en 10 meter vattenpelare finns det ett tryck på 1 atmosfär. Visar sig det i uppvärmningsanordningen i ett hus med en våning trycket kommer att vara från 0,5 till 0,7 atm. och i ett hus med två våningar - högst 1 atm.

Fördelar och nackdelar med naturlig cirkulationsuppvärmning

Som med alla enheter har vattenuppvärmning med naturlig cirkulation sina fördelar, men också nackdelar. Varför är systemet bra?

1. Enkel installation och underhåll, enkel systemstart. All installation kan göras själv.
2. Inget behov av att köpa dyr utrustning.
3. Systemet fungerar stabilt. Värmebäraren ger störst värmeeffekt och bibehåller den önskade temperaturen i rummet.
4. Inget beroende av el. Enheten fortsätter att fungera om strömmen bryts.
5. Om huset är välisolerat kan du spara mycket med ett sådant system.
6. Ingen pump som gör mycket buller.
7. Om underhåll utförs i tid kan värmeenheten fungera i över 35 år.

Nackdelar med systemet:

• Trots det faktum att värmesystemet kräver få material kommer kostnaderna att bli mycket högre när rörledningens lokala motstånd minskar. Eftersom du måste installera större rör.
• Huset värms upp långsammare.
• Om rör passerar genom ouppvärmda rum ska dessa områden isoleras. Annars finns det en risk att vätskan fryser.
• Ett sådant värmesystem är endast lämpligt för privata hus med en yta på högst 100 kvm. m., eftersom den arbetar inom en radie på upp till 30 meter. Detta beror på att systemet har ett litet cirkulärt huvud.
• Huvudvillkoret är en vind i huset. Det är där expansionsbehållaren är installerad.

Ett rörs uppvärmningssystem

I vardagen kallas hon ofta "Leningrad". Detta är det billigaste alternativet - radiatorer är helt enkelt anslutna en efter en, som om de stränger dem på ett rör. Under resan längs kretsen har kylvätskan tid att svalna kraftigt, vilket verkar vara bra för naturlig cirkulation.

På grund av anordningens seriekoppling har systemet dock betydande hydrauliskt motstånd, vilket kan förneka fördelen med en stor temperaturskillnad.

Installation av en kylare till koppar (ett rörs uppvärmningssystem)

Av denna anledning är det viktigt att undvika onödiga vändningar eller sammandragningar vid installation av ett rörsystem, och vissa radiatorer, till exempel stålpanelradiatorer, kan generellt blockera arbetsmediets cirkulation.

En betydande nackdel med ett rörsystem är oförmågan att balansera kretsen genom att oberoende reglera värmeöverföringen på varje radiator.

Därför används oftast en förbättrad version av Leningrad, där en bypass (bygel) med reglerventiler är anordnad parallellt med varje radiator.

Genom att öppna eller stänga ventilen på förbikopplingen minskar eller ökar vi följaktligen kylvätskeflödet genom kylaren. I detta fall ändras också värmeöverföringseffekten på den.

Typer av naturliga cirkulationssystem

Innan du skapar en krets för uppvärmning av ett privat hus, beräkna först mängden värme som krävs för lokalerna. Beräkningen inkluderar data om pannan, placering och diameter av rör samt nivån på värmeisolering av ytterväggarna. Även de minsta beräkningsfelen kan påverka kvaliteten på hushållsuppvärmningen. Därför är det bättre om alla beräkningar utförs av specialister. Värmesystem är av flera slag:

• Öppen och stängd typ (skiljer sig från expansionsbehållare).
• Enrörs- och tvårörstyp (värmeradiatorer är anslutna på olika sätt).

Öppna system

Den öppna enheten innehåller en behållare (öppen tank), som är utrustad med ett rör (nödöverströmning). Röret ansluts till avloppssystemet eller tas ut på gatan. Tanken installeras under taket, ibland på vinden. En tank av öppen typ kan tillverkas av alla storlekar med egna händer, vilket är dess största fördel. Har ett överkomligt pris... Nackdelar med enheten:

• Du måste ständigt tillsätta vatten i en öppen tank eftersom den avdunstar snabbt. För att inte ständigt tillsätta vatten manuellt kan ett vattenrör tas till tanken.
• Ofta bildas korrosion på metallelementen i kretsen. På grund av att syre hela tiden flyter in i den öppna tanken.
• Luft kommer in i rörledningen. Genom att fixera elementen i en liten lutning och installera automatiska luftventiler kan du bli av med problemet.

Stängt system

Naturligt cirkulationssystem en kylvätska med sluten typ är väl lämpad för både envånings- och tvåvåningshus. En membrantank installeras i värmekretsen. Tack vare tanken är metallens delar mindre utsatta för korrosion. En sluten enhet fungerar enligt följande:

1. Den slutna flexibla membranbehållaren är en membranexpansionsbehållare. Membranet skapar två sektioner i tanken. Den första delen är avsedd för kylvätska, den andra innehåller luft eller kväve. Under utbyggnaden av kylvätskan går överskott av vatten från värmekretsen in i tanken.
2. Membranet börjar sträcka sig på grund av varmt vatten och gasen i andra delen börjar krympa.
3. När vattnet svalnar ökar gasen igen och skjuter kylvätskan tillbaka i systemet. Sålunda sker en kontinuerlig påfyllning av vattenkretsen med kylvätskan.

Om du väljer mellan ett öppet och ett slutet system är det billigare att köpa eller skapa en öppen tank med egna händer. Membrantank kostar flera gånger mer, så det används sällan.

Ett rörsystem

För envåningshus med ett litet område är enrörsuppvärmning lämplig. I ett hus med två våningar kommer denna typ av uppvärmning att vara ineffektiv. Fördelarna med systemet är billig installation, enkel design, rör installeras inte under taket, vilket innebär att den totala inredningen i rummet inte försämras. Enrörs typ av uppvärmning fungerar enligt följande princip:

• Vätskan stiger längs rörets vertikala sektion.
• Sedan rör sig kylvätskan in i ett horisontellt rör. Detta rör ansluter värmeelementen.
• Den kylda vätskan återgår till pannan från den yttre kylaren.

Detta system har sina nackdelar. Ju längre matningssteg, desto lägre är radiatorernas temperatur. Bypass kommer att öka produktiviteten. För att skapa en enhetlig uppvärmning av huset placeras byglar på de platser där radiatorer är anslutna. Även efter att ha gjort exakta beräkningar, kommer ett system av en rörstyp att vara ineffektivt om ett hus med en våning har mer än tre rum. Problemet kan lösas genom att uppgradera systemet med en cirkulär pump.

Schema för tvårörs uppvärmning av vatten för ett privat hus med naturlig cirkulation

Tvårörsuppvärmningstypen är lämplig för uppvärmning av ett hus i två våningar. Om vi ​​jämför ett enrörs- och tvårörssystem, då i det andra - vätskan tillförs alla värmare. Tvårörskretsen har en speciell design bestående av två rör. En för leverans, den andra för retur. Ett försörjningsrör är anslutet till varje värmeenhet. Anslutningen sker via en separat ingångskran. Och returledningen är ansluten separat. Fördelarna med ett värmesystem med övre och nedre ledningar är att installationen är väldigt enkel och att driftsegenskaperna är effektiva. Med ett system som detta:

1. Det är möjligt att inte lägga till ytterligare sektioner i kylaren för att förbättra uppvärmningen.
2. Till skillnad från en enrörskrets används rör med en mindre diameter för att lägga rörledningen i detta system.
3. Enkel systemjustering.
4. Värmen fördelas jämnt.

För närvarande är det möjligt att med egna händer skapa en två-rörs typ av uppvärmning med naturlig cirkulation... För tillverkning används stål- eller polymerrör..

Schema för beräkning av ett värmesystem med naturlig cirkulation

Det svåraste med att utforma ett värmesystem är rätt beräkning. Hur bra enheten fungerar beror på rörens längd och vinkel samt antalet varv på den. Du måste veta detta eftersom det inte finns något tryck i kretsen. Vad du behöver tänka på när du skapar ett diagram och beräkning:

1. Vad är rörens diameter och det material de är tillverkade av.
2. Lutningsvinkel för rör.
3. Typer av kylmedel.
4. Metoder för kylvätsketillförsel.

Kopplingsscheman

Vattenuppvärmning av ett hus med en våning med naturlig cirkulation kan utföras enligt flera olika system.

Två-rör CO

Arbetet, oavsett det valda schemat, börjar med att skapa en uppvärmningsplan för ett hus med en våning med naturlig cirkulation.

Det nämnda schemat ger möjlighet att lägga två rörledningar längs strukturens omkrets. Den används när det behövs för att värma upp tillräckligt stora ytor. Den övre används för att leverera varmvatten till CO, den nedre används för att återföra den kylda värmebäraren till pannan. Radiatorer är monterade mellan dem. Om möjligt är pannan monterad under den senare. Rör läggs med en vattenflödeslutning på minst 5 grader.

Påfyllning, särskilt på platser där flera radiatorer matas samtidigt, måste utföras med ett rör med en diameter på ≥ 32 mm. Ett metall-plast- eller polymerrör passar bäst. Anslutningen direkt till varje kylare ska göras med ett rör med en diameter på 20 mm.

Om rördiametrarna väljs korrekt behöver inte sådan CO balanseras. Trots detta bör drosslar installeras på anslutningarna till radiatorerna.

Att värma ett hus med en våning med naturlig cirkulation, tillverkat enligt ett tvårörsschema, är det dyraste alternativet när det gäller utförande (material, arbete), därför används det sällan.

En rör CO

Det enklaste systemet som låter dig tillhandahålla uppvärmning av ett envåningshus med egna händer, gjord enligt det angivna schemat, är "Leningradka". Installationsförhållanden (lutningsvinkel och rördiameter) liknar den tidigare versionen.

Specificiteten ligger i det faktum att radiatorerna, i detta fall, skär i huvudvärmningsringen (parallellt med huvudröret).

Förutom expansionstanken är luftventiler obligatoriska installerade på var och en av radiatorerna.Värmehuvuden eller gasreglage placeras på radiatorerna närmast pannan och längst bort från den, vilket hjälper till att utjämna temperaturen i dem.

Beam CO

När du väljer det angivna alternativet ser schemat enligt vilket ett hus med en våning med naturlig cirkulation uppvärms ut följande.

På de delar av röret som levererar varmvatten till koldioxiden och återför kallt vatten till pannan installeras speciella samlare, vilka är kammar, vid vilka grenar en gas är installerad. Var och en av värmeelementen har två rör, ett från matning och retur.

Denna version, ur synvinkel av möjligheter till justering, är den mest praktiska. Men dess installation är ganska komplicerad, det finns för många rör, som för att bibehålla en acceptabel design av lokalerna måste tas bort i golven eller bakom de falska väggarna, vilket automatiskt leder till en betydande kostnadsökning av arbete och inköpt material. Det är lätt att försäkra sig om det, det räcker att titta på den tidigare utarbetade uppvärmningsplanen för ett våningshus med naturlig cirkulation.

Vad är det bästa rörmaterialet?

Metoden för installation av kretsen, skydd mot korrosion och hydrauliskt motstånd, alla dessa indikatorer beror på materialet från vilket rörledningen är gjord. För värmesystemet kan du använda polypropen, stål, metall-plast och kopparrör.

• Polypropylenmaterial. Polypropenrör klarar höga temperaturer väl, har lång livslängd (över 25 år) och är släta inuti. Installation kräver specialverktyg och är dyrt.
• Stål. Trots det faktum att sådana rör är ganska hållbara och har ett överkomligt pris, är de benägna att korrosion och överväxt. Dessutom kräver installationen svetsning eller flera beslag.
• Metall-plast. Lätta rör har en perfekt slät inre yta. Som ett resultat är de fria från korrosion och avlagringar. Men efter installationen måste du ständigt dra i de gängade beslagen, vilket är en stor nackdel. Deras livslängd är cirka 15 år, och för rör är det mycket kort. De har en hög kostnad.
• Kopparrör. Kopparrör har ett vackert utseende och en livslängd på över 100 år. Lödning används för installation, mycket kostsamt.

För att bestämma vilken rördiameter lämplig för att värma upp ditt hem, du måste veta att:

1. Rörets diameter väljs utifrån materialet från vilket rören är gjorda och från beräkningarna för värmeteknik.
2. Beräkna mängden värme som krävs för rummet och lägg till 20% till resultatet.
3. Med de värden som anges i SNiP-tabellerna beräknas rörledningens tvärsnitt. För beräkningen tas avläsningar av värmekapaciteten och rörets storlek (invändig sektion).

Om efter varje förgrening installeras tilloppsröret 1 mindre än det föregående, blir värmeväxlarens cirkulation flera gånger mer intensiv. Returröret är monterat med en förlängning. Detta beräknar minsta diameter på två rör. För att uppnå de erhållna värdena för varje rörsektion fastställs dess storlek.

Hur den naturliga cirkulationskretsen fungerar

Som kylvätska används oftast vanligt vatten som rör sig längs kretsarna från pannan till batterierna och vice versa på grund av förändringen i dess termodynamiska egenskaper. Dvs vid uppvärmning minskar vätskans densitet och volymen ökar, den pressas ut av en kall ström som går tillbaka och stiger genom rören. Medan kylvätskan divergerar längs horisontella grenar minskar temperaturen och den återgår till pannan. Så cirkeln är stängd.

Om uppvärmning med naturlig cirkulation valdes för ett privat hus läggs alla horisontella rör med en lutning i riktning mot kylvätskan.Detta gör det möjligt för radiatorerna att inte vara "luftiga". Luft är lättare än vätska, därför går den upp genom rören, går in i expansionstanken och sedan i luften.

En vätska dräneras in i tanken, vars volym ökar med ökande temperatur och skapar ett kontinuerligt tryck.

Metoder för kylvätsketillförsel

Värmemediet kan cirkulera från pannan till värmeanordningen på två sätt. Genom botten- eller toppfyllningen.

• Nedre fyllning. Denna fyllningsmetod används endast för enrörssystem. Rörledningen läggs på golvnivå, medan vertikala rör kan utelämnas. Nedre påfyllning är ineffektiv utan cirkulär pump.
• Toppfyllning. De används för både enrörs- och tvårörssystem. På grund av det faktum att fördelningsröret är installerat under taket tillförs det heta kylvätskan aktivt till varje kylare. Vidare kyls vattnet in i ett returrör monterat längs golvet.

Typer och funktioner för enrörsuppvärmning

H2_2
Passerar genom kylaren, kommer det kylda vattnet in i dess nedre del och rusar i en sluten cirkel tillbaka till värmegeneratorn, vilket underlättas av en liten lutning. Enrörsuppvärmningssystemet i ett privat hus med två våningar har inga retursteg. Fördelen med sådan uppvärmning av ett hus i två våningar är enkel installation, liksom det faktum att mindre material behövs för installationen.

Ettrörssystem för ett lantgård kan vara av två typer:

1. Med mötande vattenrörelse. I sådana rörledningar strömmar vatten efter att ha passerat genom pannan och elementen kolliderar i vertikala sektioner.
2. Med en passerande rörelse av vatten. När man rör sig längs en sådan rörledning stöter kylvätskan inte på några hinder i sin väg, eftersom radiatorerna på samma nivå inte är sammankopplade.

Ett gemensamt uppvärmningsschema med naturlig cirkulation för ett hus på två våningar som heter "Leningrad". Det skiljer sig åt genom att alla radiatorer av samma nivå installeras i serie.

Ett gravitationsvärmesystem för ett privat hus kan också skapas med en bypass (justerbar eller med avstängningsventiler). I det andra fallet kan du justera vattnets riktning för att skapa den optimala temperaturen i huset.

Faktum! Det finns system med automatisk reglering av sådana kranar. Pannan är installerad och ansluten under kylarnivån.

Funktioner i systemorganisationen

Det bör förstås att för en stabil cirkulation av kylvätskan krävs en mer grundlig och noggrann inställning till design- och installationsstegen. Varje misstag kommer att orsaka luftstopp, vilket kommer att vara problematiskt för det naturliga värmesystemet.

Baserat på detta kommer vi att lyfta fram ett antal huvudfunktioner som måste beaktas när du väljer denna uppvärmningsmetod i ett privat hus.

Använda rör med större diameter

Med tanke på att i ett sådant värmesystem är tryckfallet över kylvätsketillförseln och returledningen minimalt, upplever det rörliga vattnet ett ganska påtagligt motstånd. Av denna anledning blir det nödvändigt att använda rör med större diameter. Det finns inget sådant behov i värmesystem i ett privat hus med tvångscirkulation.

Oftast, under installationen, används material med följande diameter:

• Vid anslutning till pannutrustning installeras rör på 50 mm.
• För anslutning till gruppen radiatorer används ett 32 mm rör.
• För att ansluta enskilda radiatorer används vanligtvis 20 mm rör.

Viktig! Med korrekt val av rör krävs vanligtvis inte installation av ytterligare balanseringsanordningar. I de flesta fall reduceras vanligtvis diametern i flödesriktningen längs kylvätskans rörelseriktning från pannan, och i returflödet ökar den.Och uppvärmningen av ett hus med två våningar med naturlig cirkulation har vanligtvis ett mer komplext system och det är extremt sällsynt att göra utan att balansera.

Överensstämmelse med sluttningar av horisontella motorvägar

Lutningen är en annan viktig indikator som är viktigt att observera vid installation av naturlig uppvärmning. Tack vare det skapas mer gynnsamma förhållanden för att säkerställa att kylvätskan rör sig genom gravitationen. Brott mot lutningen leder till en ökning av nätets motstånd; i det här fallet är det nästan omöjligt att uppnå normal drift av systemet.

Viktig! Övning har visat att de mest effektiva resultaten uppnås genom att göra en lutning inom 5 mm för varje löpmätare. Dessa värden kommer att vara tillräckligt för nästan alla de vanligaste värmesystemen för ett envåningshus med naturlig cirkulation.

Skillnaden i kylvätskans temperatur i flödes- och returledningarna

Denna indikator spelar ingen roll för att värma ett envåningshus med tvångscirkulation. Men för det naturliga är det mycket viktigt. Ju större temperaturskillnad, desto lägre är densiteten hos det heta kylmediet. Detta gör det lättare för kylt vatten från returen att trycka in det i systemet.

Viktig! Ju större temperaturskillnad, desto högre cirkulationshastighet för kylvätskan i ett privat hus, vilket innebär att det värms upp mycket snabbare.

Installation av en expansionsbehållare av öppen typ

Expansionstanken fungerar som en säkerhetsanordning för att undvika tryckuppbyggnad i systemet och förhindra att det spricker. Naturlig uppvärmning innebär installation av en sådan tank på nätets högsta punkt. Dessutom måste den vara av en öppen typ, det vill säga den måste kommunicera med den omgivande atmosfären.

Uppmärksamhet! När kylvätskan värms upp sker dess betydande expansion. Nätverket klarar inte denna volym, vatten skjuts in i expansionstanken. Om du gör den förseglad leder det ökade trycket, särskilt när du använder pannor med fast bränsle med lågt justeringsområde, att tanken går sönder. Som ett resultat finns det en risk för skador på husets byggnadsstrukturer och brännskador av ägaren.

Panninstallation

Det rekommenderas att returröret är så lågt som möjligt på nivå med värmare på första våningen. På grund av detta tillhandahålls ett större tryckfall i nätverket, varigenom det naturliga flödet av kylvätskan kommer att övervinna mindre motstånd.

I de flesta fall installeras pannutrustning i specialrum, vars nivå är lägre jämfört med vardagsrum. Med tvångscirkulation finns det inget sådant behov, som ett exempel är de autonoma värmesystemen i lägenheter, där all utrustning är praktiskt taget monterad på samma nivå.

Typer av system för sådan cirkulation

Beroende på funktionerna i husets layout, förekomsten av vindsrum och ett antal andra faktorer, kan den naturliga cirkulationen av kylvätskan i värmesystemet säkerställas när du installerar flera olika rörledningsscheman:

• Enkelt rör - känd som "Leningrad". Ett av de billigaste dirigeringsalternativen som kräver att endast en rörring installeras. Detta sparar materialförbrukning. Det skiljer sig åt genom att alla värmeenheter skär parallellt med huvudvärmningsringen. Var uppmärksamatt, förutom expansionstanken, ett sådant system kräver installation av ventiler för luftande luft, samt ytterligare balanseringsanordningar för att balansera temperaturerna i alla radiatorer.

• Två-rör - det vanligaste kopplingsschemat som innefattar läggning av två rörkretsar för retur och leverans. Det används för både tvingad och naturlig cirkulation.Trots den ökade förbrukningen av material kommer ett sådant system att fungera mer effektivt. Det möjliggör en mer enhetlig uppvärmning av radiatorerna. Var uppmärksam! Observering av sluttningar är särskilt viktigt. Denna layout rekommenderas för hus med ett stort område.

• Stråle - Detta system blir mer och mer populärt. Det handlar om ledningar av två rör till varje radiator - matning och retur. Tack vare detta är det möjligt att reglera temperaturen på varje värmeenhet separat, för att stänga av nödsektioner oberoende av resten av nätverket. Men det är värt att notera att när det gäller rörförbrukning är detta ett av de mest rymliga sätten att ansluta under installationen.

Vad beror trycket på?

För att skapa det nödvändiga cirkulationstrycket är det absolut nödvändigt att beräkna hela värmesystemet vid utformningen av ett privat hus. Det beror på mitten av pannan och det lägsta batteriet. Ju större höjdskillnad, desto bättre rör sig vätskan genom systemet. Det påverkas också av skillnaden i densitet mellan varm och kyld vätska.
Ett värmesystem med naturlig cirkulation kännetecknas av en temperaturförändring i radiatorerna och i pannan, som sker längs enheternas centrala axel. Varmt vatten är längst upp, kallt vatten är längst ner. Under påverkan av tyngdkraften rör sig den kylda vätskan ner rören.

Rörelse beror direkt på elementets installationshöjd. Dess ökning underlättas av lutningens lutningsvinkel, som är riktad mot batterierna, och lutningen för returledningen riktad mot pannan. Detta gör det möjligt för vätskan att lättare övervinna rörens lokala motstånd.

När du installerar ett värmesystem i ett privat hus med naturlig cirkulation placeras pannan på den lägsta punkten så att alla batterier är högre.