ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง: ข้อดีข้อเสีย

หลักการของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงคืออะไร

ความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงเรียกอีกอย่างว่าระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ ถูกใช้เพื่อทำความร้อนบ้านตั้งแต่กลางศตวรรษที่แล้ว ในตอนแรกประชากรทั่วไปไม่เชื่อถือวิธีนี้ แต่เมื่อเห็นความปลอดภัยและการใช้งานได้จริงพวกเขาจึงค่อยๆเปลี่ยนเตาอิฐด้วยเครื่องทำน้ำอุ่น

จากนั้นด้วยการถือกำเนิดของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งความต้องการเตาเผาขนาดใหญ่ก็หายไปทั้งหมด ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงทำงานบนหลักการง่ายๆ น้ำในหม้อไอน้ำร้อนขึ้นและความถ่วงจำเพาะจะเย็นน้อยลง เป็นผลให้มันเพิ่มขึ้นตามแนวตั้งขึ้นไปด้านบนของระบบ หลังจากนั้นน้ำหล่อเย็นจะเริ่มเคลื่อนที่ลงและยิ่งเย็นตัวลงความเร็วในการเคลื่อนที่ก็จะยิ่งมากขึ้น สิ่งนี้ทำให้เกิดการไหลในท่อไปสู่จุดต่ำสุด จุดนี้คือท่อส่งกลับที่ติดตั้งในหม้อไอน้ำ

ในขณะที่มันเคลื่อนจากบนลงล่างน้ำจะไหลผ่านหม้อน้ำทำให้ความร้อนบางส่วนอยู่ในห้อง ปั๊มหมุนเวียนไม่มีส่วนร่วมในการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นทำให้ระบบนี้เป็นอิสระ ดังนั้นเธอจึงไม่กลัวไฟดับ

การคำนวณระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงจะทำโดยคำนึงถึงการสูญเสียความร้อนของบ้าน คำนวณกำลังที่ต้องการของอุปกรณ์ทำความร้อนและตามนี้หม้อไอน้ำจะถูกเลือก ควรมีการสำรองพลังงานหนึ่งเท่าครึ่ง

หลักการทำงานของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงของบ้านส่วนตัว

ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงของบ้านส่วนตัวเป็นไปตามหลักการทางกายภาพสองประการ ประการแรกคือสารมีความหนาแน่นต่างกันที่อุณหภูมิต่างกัน ประการที่สองคือความดันในระบบถูกสร้างขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของระดับของของเหลวและยิ่งความแตกต่างระหว่างจุดบนและจุดล่างมากเท่าใดความดันในระบบก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

หลักการแรกของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแสดงให้เห็นว่าเมื่อให้ความร้อนกับตัวพาความร้อนเหลวและไม่จำเป็นต้องเป็นน้ำก็จะเปลี่ยนความหนาแน่น น้ำในสภาวะปกติที่อุณหภูมิ 20 องศามีความหนาแน่นมากกว่าที่ร้อนถึง 45 องศาเมื่อได้รับความร้อนถึง 80 องศาความแตกต่างจะเป็นเช่นนั้นจึงจำเป็นต้องมีปริมาตรเพิ่มเติมสำหรับน้ำ ในกรณีนี้สารหล่อเย็นที่มีมวลเท่ากันจะมีปริมาตรต่างกันเนื่องจากจะเริ่มขยายตัวและถูกเคลื่อนย้ายออกนอกตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ในพื้นที่ จำกัด หลังจากเริ่มการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนแล้วสารหล่อเย็นที่ระบายความร้อนจะถูกแทนที่ ดังนั้นภายใต้อิทธิพลของความร้อนการไหลจึงเกิดขึ้นและระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงเริ่มทำงาน

หลักการที่สองของการทำงานของวงจรนี้เริ่มทำงานตั้งแต่ช่วงที่น้ำหล่อเย็นเริ่มเคลื่อนที่ เมื่อน้ำอุ่นขึ้นใกล้น้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัวความเร็วของการเคลื่อนที่จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและการขยายตัวของปริมาตรจะบังคับให้ของเหลวถูกบังคับให้ออกจากเสื้อหม้อต้มน้ำด้วยความเร็วที่สูงขึ้น ทิ้งปริมาตรของหม้อไอน้ำของเหลวจะหนีไปตามท่อแนวตั้งไปยังถังขยายตัว เมื่อถึงระดับของสาขาของเหลวจะเติมปริมาตรของท่อและวิ่งไปตามวงความดันไปยังท่อที่นำไปสู่หม้อน้ำทำความร้อนสร้างแรงดันที่จำเป็น คำนึงถึงความแตกต่างของความสูงระหว่างจุดที่ของเหลวเข้าสู่วงความดันและจุดปล่อยด้านล่างความดันที่สร้างขึ้นจะส่งผลต่อตัวพาความร้อนเย็นด้วย

ค่อยๆร้อนขึ้นระบบจะลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างน้ำหล่อเย็นและน้ำหล่อเย็นแบบร้อนดังนั้นความเร็วของการเคลื่อนที่ของของเหลวในระบบจะเพิ่มขึ้นสูงสุดและยังสามารถเข้าถึง 1 เมตรต่อวินาที

คำอธิบายของวงจร

เพื่อให้เครื่องทำความร้อนทำงานได้ต้องเลือกอัตราส่วนของท่อเส้นผ่านศูนย์กลางและมุมเอียงอย่างถูกต้อง นอกจากนี้หม้อน้ำบางประเภทไม่ได้ใช้ในระบบนี้

พิจารณาว่าโครงสร้างทั้งหมดประกอบด้วยองค์ประกอบใดบ้าง:

1. หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง การไหลเข้าของน้ำควรอยู่ที่จุดต่ำสุดของระบบ ในทางทฤษฎีหม้อไอน้ำอาจเป็นไฟฟ้าหรือแก๊สได้ แต่ในทางปฏิบัติไม่ได้ใช้กับระบบดังกล่าว
2. ไรเซอร์แนวตั้ง ด้านล่างเชื่อมต่อกับฟีดหม้อไอน้ำและส้อมด้านบน ส่วนหนึ่งเชื่อมต่อกับท่อจ่ายและส่วนที่สองเชื่อมต่อกับถังขยาย
3. การขยายตัวถัง. น้ำส่วนเกินจะถูกเทลงไปซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการขยายตัวจากการให้ความร้อน
4. ท่อส่ง. เพื่อให้ระบบทำความร้อนด้วยน้ำร้อนแรงโน้มถ่วงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพท่อจะต้องมีความลาดชันต่ำลง มูลค่า 1-3% นั่นคือสำหรับท่อ 1 เมตรความแตกต่างควรอยู่ที่ 1-3 เซนติเมตร นอกจากนี้เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อควรลดลงตามระยะห่างจากหม้อไอน้ำ สำหรับสิ่งนี้จะใช้ท่อของส่วนต่างๆ
5. อุปกรณ์ทำความร้อน มีการติดตั้งท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่หรือหม้อน้ำเหล็กหล่อ M 140 ไม่แนะนำให้ติดตั้งหม้อน้ำไบเมทัลลิกและอลูมิเนียมที่ทันสมัย พวกเขามีพื้นที่ไหลขนาดเล็ก และเนื่องจากความดันในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงอยู่ในระดับต่ำจึงเป็นเรื่องยากที่จะดันสารหล่อเย็นผ่านอุปกรณ์ทำความร้อนดังกล่าว อัตราการไหลจะลดลง
6. ส่งคืนไปป์ไลน์ เช่นเดียวกับท่อจ่ายมีความลาดชันที่ช่วยให้น้ำไหลไปยังหม้อไอน้ำได้อย่างอิสระ
7. ก๊อกสำหรับระบายน้ำและน้ำเข้า ท่อระบายน้ำติดตั้งอยู่ที่จุดต่ำสุดถัดจากหม้อไอน้ำ ก๊อกน้ำสำหรับดื่มน้ำได้ทุกที่ที่สะดวก ส่วนใหญ่มักเป็นสถานที่ใกล้กับท่อที่เชื่อมต่อกับระบบ

คุณสมบัติและหลักการของระบบ

กล่าวอีกนัยหนึ่งระบบเรียกว่าแรงโน้มถ่วงหรือการไหลเวียนตามธรรมชาติ เมื่อได้รับความร้อนน้ำจะมีคุณสมบัติในการ "ขยายตัว" ซึ่งเป็นหลักการทั้งหมดที่น้ำจะไหลเวียนผ่านท่อโดยสร้างแรงกดดันที่แตกต่างกันในวงปิด พูดง่ายๆก็คือน้ำที่อุ่นจากหม้อต้มจะไปที่แบตเตอรี่ทำให้ความร้อนและผลตอบแทนเปลี่ยนไปแทนที่ส่วนที่ร้อนขึ้นใหม่ของน้ำ เนื่องจากมวลของน้ำเย็นมากกว่าและความหนาแน่นสูงขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการพาความร้อน กระบวนการในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงจะทำซ้ำเป็นจำนวนครั้งไม่สิ้นสุดในขณะที่หม้อไอน้ำกำลังทำงาน ตัวสะสมบูสเตอร์ช่วยให้หม้อไอน้ำมีการเคลื่อนไหวของน้ำ ติดตั้งในแนวตั้งเหนือหม้อไอน้ำสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้บางครั้งก็อยู่ในห้องใต้หลังคาของบ้านและหม้อไอน้ำนั้นต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เมื่อเทียบกับหม้อน้ำทำความร้อน ความเร็วที่เขาจะส่งไปยังน้ำผลักมันออกโดยตรงขึ้นอยู่กับความสูงของเสาแนวตั้งนี้เหนือหม้อไอน้ำ

ระบบทั้งหมดประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

1. หม้อไอน้ำ;
2. การขยายตัวถัง;
3. ท่อหมุนเวียนน้ำ
4. หม้อน้ำ (แบตเตอรี่);
5. วาล์วแรงโน้มถ่วง (ถ้าจำเป็น)

ความเร็วของน้ำหมุนเวียนในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงได้รับอิทธิพลจากปัจจัยอื่น - ความต้านทานไฮดรอลิก ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

• จากแนวโค้งตามแนวการไหลเวียนของน้ำและปริมาณ สิ่งนี้ส่งผลโดยตรงต่อความต้านทานที่จะพบระหว่างทางใกล้น้ำ
• จากเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
• เกี่ยวกับจำนวนวาล์วก๊อกวาล์ว ฯลฯ

บันทึก!

เพื่อให้ก๊อกไม่รบกวนแรงดันน้ำที่จะเคลื่อนผ่านท่อได้อย่างอิสระต้องเปิดและมีช่องว่างที่ใกล้เคียงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อมากที่สุด

เมื่อน้ำอยู่ในกระบวนการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องส่วนหนึ่งของน้ำจะหายไปภายใต้หน้ากากของการระเหย สำหรับสิ่งนี้มีการติดตั้งถังขยายตัวที่ส่วนบนของโครงสร้าง หน้าที่ของมันมีดังนี้:

1. การนำไอน้ำที่สร้างขึ้นออกจากระบบ
2. การชดเชยปริมาณน้ำที่สูญเสียไป

โครงการดังกล่าวโดยใช้ถังขยายเรียกว่าเปิด มีข้อเสียเปรียบ - น้ำระเหยได้เร็วพอ เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ดังกล่าวจึงใช้วงจรปิดสำหรับระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงขนาดใหญ่ มันแตกต่างจากที่เปิดอยู่ตรงที่:

• ไม่มีถังขยายแบบเปิด แต่ในสถานที่เดียวกันจะมีการติดตั้งช่องระบายอากาศ แต่จะทำงานโดยอัตโนมัติ
• วงจรป้องกันระบบไม่ให้เกิดสนิมท่อและองค์ประกอบที่ติดตั้งอยู่เนื่องจากการกำจัดออกซิเจนออกจากองค์ประกอบของน้ำ
• เพื่อชดเชยความดันของน้ำระบายความร้อนมีการติดตั้งถังขยายตัวพร้อมเมมเบรนปิด มีความยืดหยุ่นและมีบทบาทชดเชยในการเปลี่ยนแรงโน้มถ่วงในวงปิด

ข้อเสีย

ผู้เสนอระบบปิดอ้างถึงข้อเสียมากมายของการให้ความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง หลายคนดูประดิษฐ์ขึ้น แต่เรายังคงแสดงรายการเหล่านี้:

1. รูปลักษณ์ที่น่าเกลียด ท่อจ่ายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่วิ่งอยู่ใต้เพดานรบกวนความสวยงามของห้อง
2. ความยากในการติดตั้ง ที่นี่เรากำลังพูดถึงความจริงที่ว่าท่อจ่ายและท่อส่งคืนเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางทีละขั้นขึ้นอยู่กับจำนวนอุปกรณ์ทำความร้อน นอกจากนี้ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงของบ้านส่วนตัวทำจากท่อเหล็กและติดตั้งได้ยากกว่า
3. ประสิทธิภาพต่ำ เชื่อกันว่าการทำความร้อนแบบปิดนั้นประหยัดกว่าอย่างไรก็ตามมีระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติที่ออกแบบมาอย่างดีซึ่งทำงานได้ไม่เลว
4. พื้นที่ทำความร้อน จำกัด ระบบแรงโน้มถ่วงทำงานได้ดีในพื้นที่ไม่เกิน 200 ตร.ม. เมตร.
5. มีจำนวนชั้น จำกัด เครื่องทำความร้อนดังกล่าวไม่ได้ติดตั้งในบ้านที่สูงกว่าสองชั้น

   

   อ่าน:  วงจรวอร์มพร้อมแล้ว บ้านตกแต่งและติดตั้งระบบวิศวกรรม.

นอกเหนือจากข้างต้นแล้วการจ่ายความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงยังมีวงจรได้สูงสุด 2 วงจรในขณะที่ในบ้านสมัยใหม่มักจะทำวงจรต่างๆ

เกี่ยวกับการคำนวณพารามิเตอร์ของระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติสำหรับบ้านชั้นเดียว

เนื่องจากไม่มีกลไกเพิ่มเติมในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงของอาคารชั้นเดียวซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่ามีแรงดันสูงอย่างสม่ำเสมอการละเมิดใด ๆ ที่เป็นไปได้ในระหว่างการติดตั้งท่ออาจส่งผลให้เกิดปัญหากับการจ่ายความร้อน การละเมิดเหล่านี้ ได้แก่ :

• ละเลยความจำเป็นในการปฏิบัติตามมุมเอียง
• การเลือกท่อผิด
• ส่วนเกินเมื่อติดตั้งระบบ

ระดับความลาดชันเมื่อติดตั้งท่อเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวถูกควบคุมโดยข้อกำหนดของ SNiPs ตามที่ระบุไว้สำหรับมิเตอร์วิ่งแต่ละเครื่องจำเป็นต้องมีความลาดชัน 1 ซม. ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นผ่านท่อ หากมีการละเมิดมาตรฐานที่ระบุอาจทำให้ระบบระบายอากาศและลดระดับประสิทธิภาพโดยรวมได้

เกี่ยวกับการคำนวณแรงดันและพลังงานความร้อน

ตามข้อกำหนดของ SNiP พลังงานความร้อนแต่ละกิโลวัตต์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนในพื้นที่ 10 ตารางเมตรของบ้าน เมื่อคำนวณระดับพลังงานสำหรับพื้นที่ที่มีสภาพอากาศร้อนหรือเย็นควรใช้ปัจจัยพิเศษ ในกรณีแรกจะอยู่ที่ 0.7 ถึง 0.9 ในครั้งที่สอง - จาก 1.5 ถึง 2

อย่างไรก็ตามวิธีการคำนวณที่ละเลยความสูงของเพดานนั้นไม่เหมาะเสมอไป ดังนั้นจึงมีอีกทางเลือกหนึ่ง - ขึ้นอยู่กับปริมาตรของห้อง ในกรณีนี้การคำนวณจะขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้กำลังความร้อน (40 วัตต์) สำหรับแต่ละลูกบาศก์เมตร ในกรณีนี้การมีหน้าต่างจะเพิ่มจำนวนผลลัพธ์ 100 วัตต์ (สำหรับแต่ละหน้าต่าง) และประตู 200 วัตต์ (สำหรับแต่ละบาน)ในเวลาเดียวกันจะใช้ค่าสัมประสิทธิ์ 1.5 สำหรับบ้านส่วนตัวชั้นเดียว

ที่จริงแล้วปริมาณพลังงานมาตรฐานที่วางไว้ในโครงการอาคารชั้นเดียวส่วนตัวแสดงถึงความต้องการพลังงานความร้อนอย่างน้อย 50 วัตต์ต่อ 1 ตร.ม.

การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อในระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ

เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อในระบบแรงโน้มถ่วงคำนวณจาก:

• ความต้องการอาคารในปริมาณพลังงานความร้อน (+ 20%);
• การกำหนดประเภทของวัสดุที่ต้องการสำหรับการผลิตท่อ (ตัวอย่างเช่นเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กต้องมีอย่างน้อย 0.5 ซม.)
• ข้อมูล SNiP เกี่ยวกับอัตราส่วนกำลังและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ

ควรระลึกไว้เสมอว่าเมื่อเลือกท่อที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่อย่างไม่เป็นธรรมค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนอาจเพิ่มขึ้นเมื่อการถ่ายเทความร้อนลดลง การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อสำหรับระบบหมุนเวียนตัวเองเกี่ยวข้องกับการใช้กฎง่ายๆอีกข้อหนึ่งซึ่งเกี่ยวข้องกับการลดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อตามขนาดหลังจากแต่ละสาขา

ความแตกต่างในการทำงานของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง

หัวใจสำคัญของระบบทำความร้อนคือหม้อไอน้ำ แม้ว่าจะสามารถติดตั้งรุ่นเดียวกันได้ แต่การทำงานกับเครื่องทำความร้อนประเภทต่างๆจะแตกต่างกัน สำหรับการทำงานของหม้อไอน้ำปกติอุณหภูมิของเสื้อน้ำต้องมีอย่างน้อย 55 ° C หากอุณหภูมิต่ำกว่าในกรณีนี้หม้อไอน้ำภายในจะถูกปกคลุมด้วยน้ำมันดินและเขม่าซึ่งเป็นผลมาจากประสิทธิภาพจะลดลง จะต้องมีการทำความสะอาดอย่างต่อเนื่อง

เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้นในระบบปิดจะมีการติดตั้งวาล์วสามทางที่เต้าเสียบของหม้อไอน้ำซึ่งจะขับเคลื่อนสารหล่อเย็นเป็นวงกลมเล็ก ๆ โดยผ่านอุปกรณ์ทำความร้อนจนกว่าหม้อไอน้ำจะร้อนขึ้น หากอุณหภูมิเริ่มเกิน 55 ° C วาล์วจะเปิดขึ้นและน้ำจะถูกเพิ่มเข้าไปในวงกลมขนาดใหญ่

ไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วสามทางสำหรับระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง ความจริงก็คือที่นี่การไหลเวียนไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากปั๊ม แต่เนื่องจากความร้อนของน้ำและจนกว่าจะร้อนถึงอุณหภูมิสูงการเคลื่อนไหวจะไม่เริ่มขึ้น ในกรณีนี้เตาหม้อไอน้ำยังคงสะอาดอยู่ตลอดเวลา ไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วสามทางซึ่งทำให้ระบบถูกลงและง่ายขึ้นและเพิ่มข้อดีให้กับข้อดีของมัน

ทำไมคุณถึงต้องใช้แรงดันในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง

เพื่อให้ชัดเจนตัวอย่างง่ายๆกับลูกบอลสามารถให้ได้ เอาลูกบอลยางจุ่มลงในอ่างน้ำที่ระดับความลึกตื้นแล้วปล่อย ลูกบอลจะบินออกจากน้ำลอยขึ้นวัดระยะโดยว่ามันจะบินออกไปเท่าไหร่ มาทำการทดลองกันอีกครั้งเพียง แต่เราจะจมลูกบอลให้ลึกที่สุดเท่าที่จะทำได้และปล่อยมันไปในลักษณะเดียวกันวัดอีกครั้งว่ามันจะพุ่งออกมาได้มากแค่ไหน ในกรณีที่สองลูกบอลจะกระโดดสูงขึ้น สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับตัวพาความร้อนเมื่อพูดถึงระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนของแรงโน้มถ่วงหรือตามธรรมชาติ น้ำร้อนเบากว่าน้ำเย็นซึ่งหมายความว่าจะเพิ่มขึ้น หม้อไอน้ำจะทำให้น้ำร้อนขึ้นและยิ่งสูงขึ้นตามตัวยกขึ้นจากหม้อไอน้ำและถ้ายังคงตั้งตรงและไม่ได้ประเมินเส้นผ่านศูนย์กลางของมันต่ำไปเมื่อเทียบกับเต้าเสียบจากหม้อไอน้ำก็จะยิ่งเร่งให้น้ำในตัวยกได้มากขึ้นและดังนั้น สร้างความกดดัน

น้ำร้อนจะพุ่งขึ้นด้านบนและจะดึงน้ำเย็นจากท่อส่งกลับเข้าสู่หม้อไอน้ำซึ่งจะร้อนขึ้นอีกครั้ง ดังนั้นการไหลเวียนตามธรรมชาติจะรับรู้ในระบบทำความร้อน

ยิ่งการหมุนเวียนเร็วขึ้นและดีขึ้นความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของอุปทานและอุณหภูมิกลับจะอยู่ในระบบ ความเร็วของน้ำพร้อมระบบการทำงานที่ดีสามารถเข้าถึง 1m / s จากการลดลงการเติมระบบทำความร้อนในอนาคตจะถูกต้ม

ฉันสามารถใช้ท่ออะไรได้บ้าง?

สำหรับการติดตั้งระบบคุณสามารถใช้ท่อเหล็กไม่เพียง คุณยังสามารถใช้โพลีโพรพีลีนทองแดงสแตนเลส ฯลฯ สิ่งสำคัญเมื่อใช้ท่อโพลีเมอร์ให้ดูที่อุณหภูมิที่อนุญาตให้ใช้ท่อนี้ได้ จากนั้นจะต้ม Risers เพื่อเติมระบบซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อหม้อน้ำ

ยิ่งไปกว่านั้นการบรรจุขวดในระบบแรงโน้มถ่วงสามารถอยู่บนพื้นและชั้นล่างได้จึงเป็นที่ชื่นชอบของทุกคน แต่สำหรับสิ่งนี้ต้องเป็นไปตามเงื่อนไข: ด้านบนของหม้อไอน้ำต้องอยู่ในแนวนอนต่ำกว่าด้านล่างของหม้อน้ำ นั่นคือหม้อไอน้ำต้องยืนอยู่ในห้องใต้ดินหรือตามที่กล่าวไว้แล้วถูกฝังไว้ แต่ไม่มีอะไรป้องกันไม่ให้คุณทำการเดินสายแบบผสมชั้นแรกมีไส้ด้านบนและชั้นที่สองขึ้นไปกับชั้นล่าง ยิ่งไปกว่านั้นการเติมด้านล่างของชั้นที่สองหรือชั้นบนอื่นอาจเป็นได้ทั้งท่อเดียวหรือสองท่อ

ความปลอดภัยในการทำความร้อน

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วความดันในระบบปิดมีค่ามากกว่าแรงโน้มถ่วง ดังนั้นพวกเขาจึงใช้วิธีการรักษาความปลอดภัยที่แตกต่างออกไป ในการทำความร้อนแบบปิดการขยายตัวของตัวกลางให้ความร้อนจะได้รับการชดเชยในภาชนะขยายตัวที่มีเมมเบรน

ปิดสนิทและปรับได้ หลังจากเกินความดันสูงสุดที่อนุญาตในระบบแล้วสารหล่อเย็นส่วนเกินที่เอาชนะความต้านทานของเมมเบรนจะเข้าไปในถัง

ความร้อนแรงโน้มถ่วงเรียกว่าเปิดเนื่องจากถังขยายตัวที่รั่ว คุณสามารถติดตั้งถังแบบเมมเบรนและสร้างระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแบบปิดได้ แต่ประสิทธิภาพจะต่ำกว่ามากเนื่องจากความต้านทานไฮดรอลิกจะเพิ่มขึ้น

ปริมาตรของถังขยายขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำ สำหรับการคำนวณปริมาตรจะถูกนำมาคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เพิ่ม 30% ให้กับผลลัพธ์

ค่าสัมประสิทธิ์จะถูกเลือกตามอุณหภูมิสูงสุดที่น้ำถึง

การจราจรติดขัดและวิธีจัดการ

สำหรับการทำความร้อนตามปกติจำเป็นที่ระบบจะต้องเติมสารหล่อเย็นให้สมบูรณ์ ไม่อนุญาตให้มีอากาศเข้าโดยเด็ดขาด สามารถสร้างสิ่งอุดตันที่ป้องกันไม่ให้น้ำไหลผ่าน ในกรณีนี้อุณหภูมิของหม้อต้มน้ำจะแตกต่างจากอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนมาก ในการถอดอากาศออกจะมีการติดตั้งวาล์วอากาศและก๊อก Mayevsky มีการติดตั้งที่ด้านบนของเครื่องทำความร้อนและที่ด้านบนของระบบ

อย่างไรก็ตามหากการทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงมีความลาดเอียงที่ถูกต้องของท่อจ่ายและท่อส่งกลับก็ไม่จำเป็นต้องใช้วาล์ว อากาศในท่อเอียงจะลอยขึ้นไปที่จุดสูงสุดของระบบได้อย่างอิสระและที่นั่นอย่างที่คุณทราบมีถังขยายแบบเปิด นอกจากนี้ยังเพิ่มข้อได้เปรียบของการทำความร้อนแบบเปิดโดยการตัดองค์ประกอบที่ไม่จำเป็นออกไป

เป็นไปได้หรือไม่ที่จะติดตั้งระบบท่อโพลีโพรพีลีน

คนที่ทำความร้อนด้วยตัวเองมักจะคิดว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะสร้างระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงจากโพลีโพรพีลีน ท้ายที่สุดท่อพลาสติกจะติดตั้งได้ง่ายกว่า ที่นี่ไม่มีงานเชื่อมราคาแพงหรือท่อเหล็กและโพลีโพรพีลีนสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ คุณสามารถตอบได้ว่าเครื่องทำความร้อนดังกล่าวจะทำงานได้ อย่างน้อยก็สักพัก. จากนั้นประสิทธิภาพจะเริ่มลดลง เหตุผลคืออะไร? จุดดังกล่าวอยู่ในความลาดชันของท่อจ่ายและท่อระบายน้ำซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงแรงโน้มถ่วงของน้ำ

โพลีโพรพีลีนมีการขยายตัวเชิงเส้นมากกว่าท่อเหล็ก หลังจากรอบการให้ความร้อนด้วยน้ำร้อนซ้ำ ๆ ท่อพลาสติกจะเริ่มหย่อนคล้อยทำให้ความลาดเอียงที่ต้องการ ด้วยเหตุนี้อัตราการไหลจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญและคุณจะต้องคิดถึงการติดตั้งปั๊มหมุนเวียน

มันทำงานอย่างไร

แผนผังของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง

ควรพูดทันทีว่าต้องขอบคุณอุปกรณ์พิเศษระบบจึงทำงานได้โดยไม่ต้องหมุนเวียนสารหล่อเย็น การเคลื่อนที่ของน้ำในท่อเกิดขึ้นเนื่องจากในระหว่างการระบายความร้อนความหนาแน่นของน้ำจะเพิ่มขึ้นและไหลไปยังหม้อไอน้ำผ่านท่อที่ติดตั้งที่ความลาดชันผลักน้ำอุ่นออกจากท่อ

แม้ว่าระบบทำความร้อนแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ปั๊ม แต่ก็ควรติดตั้งระบบดังกล่าวดีกว่าเมื่อปั๊มเปิดอยู่สารหล่อเย็นจะไหลผ่านท่อได้เร็วขึ้นดังนั้นห้องจึงอุ่นขึ้นเร็วขึ้น

เมื่อออกจากหม้อไอน้ำน้ำจะเข้าสู่ท่อร่วมของบูสเตอร์เดินทางผ่านไปยังจุดบนและผ่านท่อที่ติดตั้งที่ความลาดชันจากหม้อไอน้ำระบายความร้อนและเดินต่อไปในวงกลม

ความยากลำบากในการติดตั้งระบบแรงโน้มถ่วงในบ้านสองชั้น

ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงของบ้านสองชั้นยังสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่การติดตั้งนั้นยากกว่าแบบชั้นเดียวมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าหลังคาประเภทห้องใต้หลังคาไม่ได้ทำเสมอไป ถ้าชั้นสองเป็นห้องใต้หลังคาคำถามก็เกิดขึ้น: จะทำอย่างไรกับถังขยายตัวเพราะมันควรจะอยู่ที่ด้านบนสุด?

ปัญหาที่สองที่จะต้องเผชิญคือหน้าต่างของชั้นหนึ่งและชั้นสองไม่ได้อยู่บนแกนเดียวกันเสมอไปดังนั้นจึงไม่สามารถเชื่อมต่อแบตเตอรี่ชั้นบนกับชั้นล่างได้โดยการวางท่อให้สั้นที่สุด ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องทำการเลี้ยวและโค้งเพิ่มเติมซึ่งจะเพิ่มความต้านทานไฮดรอลิกในระบบ

ปัญหาที่สามคือความโค้งของหลังคาซึ่งอาจทำให้ยากต่อการรักษาความลาดชันที่ถูกต้อง

ข้อดีและข้อเสีย

แม้ว่าระบบทำความร้อนตามธรรมชาติจะได้รับความนิยมอย่างมาก แต่ก็ไม่ได้มีข้อเสียบางประการ

ก่อนอื่นก็คือ ความยาวท่อ จำกัด.

ท่อยาวไม่สามารถกระจายความดันของเหลวภายในระบบทั้งหมดได้อย่างเท่าเทียมกันดังนั้นความยาวแนวนอนสูงสุดที่อนุญาตคือ 30 เมตร ไม่มีเหตุผลที่จะเกินตัวบ่งชี้นี้เนื่องจากยิ่งระยะห่างระหว่างหม้อไอน้ำและท่อมากขึ้นความดันก็จะยิ่งลดลง

นอกจากนี้ในบรรดาข้อบกพร่องของระบบที่มี EC ก็มีเช่นกัน ต้นทุนการติดตั้งสูง.

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าค่าใช้จ่ายในการติดตั้งระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงอยู่ที่ประมาณ 7% ของค่าใช้จ่ายในการสร้างบ้านเอง นี่เป็นเพราะการได้มาซึ่งท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ซึ่งจำเป็นในการสร้างแรงดันที่ต้องการสำหรับน้ำหล่อเย็นในปริมาณมาก

คุณภาพเชิงลบอีกประการหนึ่ง: การอุ่นหม้อน้ำร้อนช้า.

แต่ระบบดังกล่าวยังมีข้อดีอีกมากมาย

ระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติเป็นระบบทำความร้อนอัตโนมัติที่น่าเชื่อถือที่สุดในแง่ของ การควบคุมตนเองในเชิงปริมาณ.

ระบบทำความร้อนแรงโน้มถ่วงของบ้านสองชั้น

เมื่ออุณหภูมิของของเหลวทำงานเปลี่ยนไปอัตราการไหลก็จะเปลี่ยนไปด้วยเช่นกัน

ยิ่งมีสารหล่อเย็นในระบบมากเท่าใดการถ่ายเทความร้อนของหม้อน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ตัวบ่งชี้นี้ยังทำปฏิกิริยากับการสูญเสียความร้อนของห้องที่ติดตั้ง ยิ่งสูญเสียความร้อนในห้องมากเท่าไหร่การถ่ายเทความร้อนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

สิ่งนี้เรียกว่าการควบคุมตนเอง

ข้อดีอื่น ๆ ระบบแรงโน้มถ่วง:

• ความสะดวกในการติดตั้งและใช้งาน
• การขาดปั๊มหมุนเวียนซึ่งหมายถึงความเป็นอิสระของพลังงานที่สมบูรณ์
• อายุการใช้งานยาวนาน - ประมาณ 40 ปี
• ความน่าเชื่อถือสูง

เคล็ดลับในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงในบ้านสองชั้น

ปัญหาเหล่านี้ส่วนใหญ่สามารถแก้ไขได้ในช่วงของการออกแบบบ้าน นอกจากนี้ยังมีความลับเล็กน้อยในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อนของบ้านสองชั้น จำเป็นต้องเชื่อมต่อท่อทางออกของหม้อน้ำที่ติดตั้งบนชั้นสองเข้ากับท่อส่งกลับของชั้นแรกโดยตรงและอย่าทำท่อส่งกลับในชั้นที่สอง

เคล็ดลับอีกประการหนึ่งคือการสร้างท่อจ่ายและส่งคืนจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ไม่น้อยกว่า 50 มม.

จำเป็นต้องใช้ปั๊มในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงหรือไม่?

บางครั้งตัวเลือกเกิดขึ้นเมื่อติดตั้งเครื่องทำความร้อนอย่างไม่ถูกต้องและความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของเสื้อหม้อไอน้ำและผลตอบแทนมีขนาดใหญ่มาก น้ำหล่อเย็นที่มีแรงดันไม่เพียงพอในท่อจะเย็นตัวลงก่อนถึงอุปกรณ์ทำความร้อนชิ้นสุดท้าย การทำซ้ำทุกอย่างเป็นงานที่ต้องใช้ความพยายามจะแก้ปัญหาโดยเสียค่าใช้จ่ายน้อยที่สุดได้อย่างไร? การติดตั้งปั๊มหมุนเวียนในระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงสามารถช่วยได้ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้จะมีการทำบายพาสซึ่งสร้างปั๊มพลังงานต่ำ

ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานสูงเนื่องจากด้วยระบบเปิดจึงมีการสร้างส่วนหัวเพิ่มเติมในตัวยกที่ออกจากหม้อไอน้ำ จำเป็นต้องใช้บายพาสเพื่อให้สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า ติดตั้งอยู่ที่สายส่งกลับด้านหน้าหม้อไอน้ำ

ข้อดีของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง

ก่อนที่จะพิจารณาคุณสมบัติเชิงบวกของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงที่มีการไหลเวียนของน้ำตามธรรมชาติคุณควรพิจารณาข้อเสียทั้งหมดของระบบแยกกัน สำหรับหลาย ๆ คนข้อเสียเปรียบประการแรกและประการสำคัญของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงคือความเก่าแก่ อันที่จริงนี่เป็นหนึ่งในระบบทำความร้อนที่เก่าแก่ที่สุดโดยใช้ตัวพาความร้อนเหลว จากระบบนี้ได้มีการพัฒนาโครงร่างการเดินสายแบบหนึ่งและสองท่อในเวลาต่อมาเป็นระบบที่ใช้สำหรับการติดตั้งจำนวนมากเมื่ออุตสาหกรรมมีความเชี่ยวชาญในการทำความร้อนด้วยเชื้อเพลิงแข็งและในเวลาต่อมาหม้อไอน้ำทำความร้อนด้วยแก๊ส แต่ในทางกลับกันระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงก็เป็นระบบที่น่าเชื่อถือที่สุดเช่นกันอายุการใช้งานโดยเฉลี่ย 45-50 ปี นั่นคือตราบเท่าที่ท่อโลหะจะสูญเสียความแน่นภายใต้อิทธิพลของสารหล่อเย็น

จุดที่สองคือประสิทธิภาพต่ำของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง อันที่จริงโครงร่างนั้นขึ้นอยู่กับการไหลเวียนของน้ำตามธรรมชาติแสดงให้เห็นถึงความเฉื่อยของกระบวนการทำความร้อนในห้องจนกว่าหม้อต้มน้ำร้อนจะรับพลังงานที่ต้องการและความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสารหล่อเย็นที่อุ่นและเย็นถึงระดับต่ำสุด จะใช้เวลาค่อนข้างนาน แต่ในทางกลับกันแม้หม้อไอน้ำจะหยุดรองรับการเผาไหม้กระบวนการหมุนเวียนยังคงดำเนินต่อไปในขณะที่น้ำปริมาณมากในระบบจะเย็นตัวลงนานกว่าระบบหมุนเวียนแบบบังคับ

ข้อเสียอีกประการหนึ่งสามารถเขียนลงในสินทรัพย์ได้โดยระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงเนื่องจากมีขนาดใหญ่ ในทางปฏิบัติด้วยพื้นที่เดียวกันของห้องอุ่นระบบที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับเมื่อเทียบกับแรงโน้มถ่วงจะใช้พื้นที่น้อยกว่ามาก นอกจากแบตเตอรี่แล้วระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงยังมีท่อด้านบนโดยที่ไม่สามารถสร้างแรงดันของเหลวที่ต้องการได้

และแน่นอนปัญหาของการควบคุมอุณหภูมิในหม้อน้ำแต่ละตัวและความเป็นไปได้ในการปรับเปลี่ยน ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงในรูปแบบคลาสสิกที่มีโครงร่างท่อเดียวไม่สามารถให้ฟังก์ชันดังกล่าวได้เนื่องจากไม่สามารถปิดหม้อน้ำแยกต่างหากได้

แต่ในทางกลับกันมันเป็นระบบที่เหมาะสำหรับการติดตั้งในบ้านที่ไม่มีไฟฟ้าหรือมีปัญหากับการจ่ายไฟอยู่ตลอดเวลา ระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าเนื่องจากแรงหลักในการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นผ่านระบบไม่ใช่ปั๊มหมุนเวียน แต่เป็นการขยายความร้อนของปริมาตรของสารหล่อเย็น

น้ำหล่อเย็นจำนวนมากในระบบช่วยให้ทำความร้อนในห้องได้อย่างราบรื่น ในทางกลับกันปริมาณน้ำหล่อเย็นแบบอุ่นดังกล่าวจะเย็นตัวลงช้ากว่าปริมาตรของระบบหมุนเวียนแบบบังคับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกิดไฟฟ้าดับหรือน้ำมันเชื้อเพลิงในเตาไฟลดลง ระบบหมุนเวียนแบบบังคับจะเย็นลงเร็วกว่าระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วงแบบโบราณ 3-4 เท่า

คุณสมบัตินี้มักใช้เมื่ออยู่ในบ้านชั่วคราว - แทนที่จะเป็นน้ำธรรมดาสารป้องกันการแข็งตัวจะถูกเทลงในระบบและแม้หลังจากการระบายความร้อนเสร็จสมบูรณ์แล้วท่อและหม้อน้ำก็ไม่ได้รับอันตรายจากการแตกเนื่องจากการแช่แข็งของน้ำ

และแน่นอนว่าต้องสังเกตว่าระบบดังกล่าวไม่มีปัญหาในการใช้งานด้วยการปฏิบัติงานที่เหมาะสมสามารถอยู่ได้ประมาณ 50 ปีในขณะที่มีปัจจัยเสี่ยงเพียงสองประการ ประการแรกคือการคุกคามของหม้อไอน้ำที่ร้อนจัด แต่ถึงแม้จะอยู่ที่นี่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปัจจัยของมนุษย์ไม่ใช่ในระบบ ประการที่สองคือการแช่แข็งของสารหล่อเย็น แต่ในกรณีนี้การใช้สารป้องกันการแข็งตัวช่วยลดความเสี่ยงของอุบัติเหตุนี้ให้เกือบเป็นศูนย์

วิธีอื่นในการปรับปรุงประสิทธิภาพ

ดูเหมือนว่าระบบที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติได้ถูกนำไปสู่ความสมบูรณ์แล้วและเป็นไปไม่ได้ที่จะเกิดสิ่งที่เพิ่มประสิทธิภาพ แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น ความสะดวกในการใช้งานสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการเพิ่มเวลาระหว่างเตาเผาหม้อไอน้ำ ในการทำเช่นนี้คุณต้องติดตั้งหม้อไอน้ำที่มีกำลังไฟสูงกว่าที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนและนำความร้อนส่วนเกินไปไว้ในตัวสะสมความร้อน

วิธีนี้ใช้ได้ผลแม้ไม่ต้องใช้ปั๊มหมุนเวียน ท้ายที่สุดแล้วสารหล่อเย็นที่ร้อนยังสามารถเพิ่มขึ้นจากตัวสะสมความร้อนในเวลาที่ที่คั่นหน้าฟืนไหม้ในหม้อไอน้ำ