Rodzaje konstrukcji
Obieg grzewczy - elementy wykorzystywane jako system grzewczy poprzez oddawanie energii cieplnej do powietrza. Najpopularniejsze systemy to takie, które wykorzystują kotły jako źródło ciepła, kotły z podłączeniem do sieci wodociągowej. Ciecz przechodząc przez elementy grzejne osiąga zadaną temperaturę, kierując się do obiegu grzewczego.
Ruch chłodziwa zapewnia dwie metody:
- naturalny;
- wymuszony.
Wymuszona cyrkulacja przez rury
Systemy z naturalnym ruchem chłodziwa są proste i niezawodne. Sprawność zależy od prawidłowej budowy obwodu grzewczego. W tym drugim przypadku wprowadza się pompę wytwarzającą ciśnienie. Chłodziwo przepływa przez rurociąg.
Źródła ciepła do ogrzewania cieczy - kocioł, wyposażenie kotła. Mechanizm pracy polega na zamianie jednego rodzaju energii na ciepło. W zależności od surowca, źródła ciepła, kotły zasilane są gazem, paliwem stałym, energią elektryczną i olejem opałowym.
Wszystkie typy kotłów mogą być używane do ogrzewania prywatnego domu. Popularne są urządzenia gazowe, na paliwo stałe.
W zależności od podłączenia urządzeń grzewczych w obiegu grzewczym rozróżnia się systemy jednorurowe i dwururowe. System jednorurowy – gdy akumulatory są połączone szeregowo, woda, przechodząc przez każdy element, wraca do kotła.
Schemat jednorurowy
Minus - nierównomierne ogrzewanie pomieszczenia. Każdy kolejny grzejnik otrzymuje mniej energii cieplnej.
W dwururowym obwodzie grzewczym akumulatory są połączone równolegle z pionem. Negatywną stroną systemu jest złożoność projektu, duże zużycie materiałów. W budynkach wielokondygnacyjnych można zastosować tylko dwururowy system grzewczy.
Schemat dwururowy
Kiedy nie możesz użyć pompy
Jak działa ogrzewanie z naturalną cyrkulacją (kliknij, aby powiększyć)
Zasada działania instalacji grzewczej bez pompy opiera się na ruchu płynu pod ciśnieniem hydrostatycznym. Innymi słowy, ciecz w stanie podgrzanym ma mniejszą gęstość niż ciecz schłodzona, dlatego góra unosi się, sprzyjając w ten sposób cyrkulacji chłodziwa w układzie.
Z reguły ogrzewanie z naturalnym obiegiem jest instalowane w wiejskich domkach i domach wiejskich. Wynika to z faktu, że w takich pomieszczeniach mieszkalnych bardzo często zdarzają się przerwy w dostawie prądu lub w ogóle ich nie ma, w wyniku czego niemożliwe jest zainstalowanie ogrzewania z wymuszonym obiegiem.
Charakterystyczną cechą tego systemu grzewczego jest to, że jest bardzo łatwy w użyciu i można go zainstalować samodzielnie.
Ogrzewanie bez pompy
Wcześniej projektowanie systemów podgrzewania wody odbywało się bez pomp obiegowych. Trudność pojawiła się przy zakupie, instalowaniu urządzeń powodujących wymuszoną cyrkulację wody w obwodzie. Gdy na rynku pojawili się zagraniczni producenci, sytuacja zmieniła się diametralnie. Częściej stosuje się obwody z wymuszoną cyrkulacją nośnika ciepła.
Awarie w dostawach energii elektrycznej nie wszędzie zostały wyeliminowane.
Po odcięciu prądu cyrkulacja wody ustaje. Pomieszczenie się ochładza. Baterie są zimne. System ogrzewania nie działa wydajnie. Woda w obwodzie zamarza. Wymagane jest uruchomienie źródła energii cieplnej.
Zalety wady
Z technicznego punktu widzenia naturalna cyrkulacja wody jest efektywna w wysokich budynkach.Powodem są właściwości płynu do przenoszenia ciśnienia z powierzchni na obwód do dolnej jednostki.
Zaletą grawitacyjnego obiegu wody jest oszczędność materiałów budowlanych. Nie ma potrzeby stosowania drogich pomp, zasilania elektrycznego obwodu. Każdy człowiek może zaprojektować, zainstalować, obsługiwać system. Nie ma potrzeby płacenia za usługi kapitana. Przy odpowiedniej konstrukcji system długo i efektywnie ogrzewa dom. Poważne naprawy nie będą wymagane dłużej niż przez 30 lat.
Schemat naturalnej cyrkulacji wody zakłada proces samoregulacji. System grzewczy charakteryzuje się dużą stabilnością termiczną.
Niedogodności:
- wysoki poziom bezwładności;
- ekspozycja regulowanych spadków rur podczas instalacji;
- zastosowanie rur o dużym przekroju;
- wysokie prawdopodobieństwo zamarznięcia z powodu złego ciśnienia wody;
- wietrzenie urządzeń grzewczych.
Do rozwiązania problemu z powietrzem w bateriach wymagane będą urządzenia odpowietrzające. W systemie zainstalowany jest zbiornik wyrównawczy do kontroli poziomu wody w kotle.
Naturalna cyrkulacja chłodziwa w rurach:
Zasada działania
Prawo fizyki: po podgrzaniu energia cieplna zwiększa swoją objętość, tracąc swoją poprzednią gęstość. Jednostką, w której następuje wymiana ciepła między źródłem a nośnikiem, jest wymiennik ciepła.
Podgrzana ciecz jest lżejsza od schłodzonej, generator ciepła umieszczony jest na dole obwodu grzewczego. Lekko rozgrzany nośnik ciepła porusza się do góry. W jego miejsce zimna woda spływa rurami. W przypadku naturalnej cyrkulacji w układzie rozważane są trzy prawa fizyczne: tarcie, rozszerzanie się ciał wraz ze wzrostem temperatury oraz ciągłość strumienia.
Struktura obwodu podgrzewania wody z naturalną cyrkulacją chłodziwa obejmuje:
- Generator ciepła - kocioł. Woda jest podgrzewana w wymienniku ciepła.
- Rury. Tworzą kierunek ruchu wody. Rurociąg jest dostarczany do urządzeń kotłowych, grzejników.
- Urządzenia grzewcze - grzejniki w różnych wersjach (różnią się kształtem, materiałem).
- Zbiornik wyrównawczy. Chroni na etapie kompensacji wzrostu objętości płynu na skutek rozszerzalności cieplnej. Zainstalowany w górnej części obiegu grzewczego.
Najprostszy schemat bez pompy - podgrzany płyn chłodzący przepływający przez rury opuszcza kocioł, schłodzona woda wraca. Błędne koło.
Schemat obwodu wodnego bez pompy
Po przepłynięciu przez system woda zaczyna być rozprowadzana do grzejników. Obserwuje się procesy odwrotne do cyrkulacji w urządzeniach kotłowych. Wypierając schłodzoną ciecz, płyn chłodzący wypełnia chłodnicę. Woda oddaje ciepło do akumulatora. Energia cieplna dostaje się do powietrza, ogrzewając pomieszczenie. Ciecz stygnie i przepływa w kierunku kotła. Proces jest cykliczny.
Ogrzewanie jednorurowe
Różnica między schematami jednorurowymi polega na wydajności. Systemy są rzadko używane. Podgrzany płyn chłodzący, wznoszący się przez rury, kolejno przepuszcza akumulatory znajdujące się na drugim piętrze. Kierując się w dół rur, na niższym piętrze znajdują się grzejniki. Wraca do kotła.
Temperatura na wyższych kondygnacjach domu jest wyższa niż w mieszkaniach na parterze. Aby zapewnić odpowiednią cyrkulację cieczy w rurach, wymagany jest wysokowydajny element grzejny. W przypadku domów prywatnych schemat jest odpowiedni pod względem wydajności, jakości ogrzewania pomieszczeń.
System można usprawnić poprzez dodatkowe wprowadzenie linii obejściowej - obejścia. Sekcja zamykająca jest wykonana z rury. Średnica materiału nie może przekraczać wymiarów rurociągu. Bypass łączy wlot, wylot chłodnicy. Jest podłączony do trójnika u góry obwodu grzewczego, przed zbiornikiem wyrównawczym. Dzieli obwód na dwie części.
Prawidłowy mechanizm działania obwodu grzewczego zależy od zbiornika wyrównawczego. Wymiary - od liczby baterii.Nie należy wypełniać więcej niż trzy czwarte całości.
W prywatnym domu lepiej jest wykonać pionowe połączenie rur. Trwa montaż dwóch taśm nośnych: podnoszenie, opuszczanie. Instalacja zbiornika wyrównawczego nie jest wymagana, jeśli wykonasz automatyczny system odpowietrzania dla każdej baterii, która gromadzi się w górnej części konwektora.
Dwururowy obwód grzewczy
Schemat dwururowy eliminuje problem nierównomiernej dystrybucji ciepła. Jednocześnie wprowadzane są dwa obwody. Pierwszy odpowiada za cyrkulację ciepłej wody od źródła do grzejnika. Drugi służy do wypływu pozostałej cieczy.
Metody łączenia rur: z cyrkulacją przelotową, ślepą uliczką. Ruch mijania charakteryzuje się tworzeniem baterii o tej samej długości. Utrzymane jest równomierne ogrzewanie. Program nie zyskał popularności ze względu na duże zużycie materiałów budowlanych (rur).
Preferowany jest schemat połączeń z cyrkulacją zimnej, ciepłej wody w różnych kierunkach. Baterie umieszczone bliżej urządzenia grzewczego nagrzewają się szybciej.
Schemat ogrzewania jest podzielony według rodzaju układu rur. Ogrzewana woda jest dostarczana z piwnicy, piwnicy. Linia powrotna znajduje się tuż pod zespołem podającym.
Schemat z górnym orurowaniem rur grzewczych
Co warto wiedzieć?
Schemat okablowania i metody podłączenia urządzenia takiego jak pompa obiegowa do elektryczności mogą mieć różne konstrukcje. O wyborze konkretnej opcji decyduje charakterystyka ogrzewanego obiektu, a także miejsce, w którym znajduje się urządzenie. Istnieją dwa sposoby połączenia:
- bezpośrednie podłączenie do sieci energetycznej 220 V;
- podłączenie do zasilacza awaryjnego, który z kolei jest podłączony do sieci 220 V lub 220/380 V (w przypadku trójfazowego UPS).
Wybierając pierwszą metodę, konsument ryzykuje pozostawienie go bez ogrzewania w przypadku przedłużającej się przerwy w dostawie prądu. Wariant ten można uznać za uzasadniony jedynie wysokim stopniem niezawodności zasilania, co ogranicza do minimum prawdopodobieństwo długich przerw w zasilaniu, a także występowaniem w obiekcie rezerwowego źródła energii elektrycznej. Druga metoda jest preferowana, chociaż wymaga dodatkowych kosztów.
Instalacja systemu
Projektując wodny obieg grzewczy bez pompy, należy prawidłowo ustawić kocioł, dolny grzejnik. Im wyższa bateria w stosunku do wyposażenia kotła, tym gorszy odpływ. Lepiej jest zainstalować urządzenia grzewcze w piwnicy. Na szybkość cyrkulacji chłodziwa mają wpływ:
- odcinek rur. Wraz ze spadkiem średnicy rurociągu wzrasta opór na chłodziwo;
- materiał rury. Lepiej używać produktów poliuretanowych;
- liczba punktów gięcia. Wraz ze spadkiem ilości zwiększa się sprawność obiegu grzewczego. Wydajność zależy od liczby zaworów.
Roboty instalacyjne
Aby obliczyć moc urządzeń kotłowych, należy zastosować zalecenia SNiP. Na jeden metr kwadratowy ogrzewanego pomieszczenia potrzebny jest element grzejny o mocy 0,1 kW. Podczas instalowania urządzenia grzewczego konieczne jest zaizolowanie pionu ciepłej wody, pomieszczenia ze zbiornikiem wyrównawczym.
Prace instalacyjne: zainstaluj główny pion. Zbiornik wyrównawczy jest zamontowany na górze. Podłącz przewody na poziomie 1/3 wysokości pomieszczenia od podłogi. Rury są kierowane do grzejników. Okablowanie jednorurowe polega na podłączeniu rur do kotła z ostatniego grzejnika. Dwururowe - równoległe połączenie akumulatorów, przyłączenie odgałęzień do wspólnego rurociągu.
Korzystanie z pary
Nośnikiem ciepła może być woda, para. Instalowane są generatory pary, które zamieniają wodę w parę, dostarczaną rurami.
Mechanizm: gorące powietrze jest lżejsze niż powietrze schłodzone. Podgrzana para szybko przesuwa się w górę urządzenia grzewczego. Nie jest wymagane sztuczne ogrzewanie. Podczas wchodzenia do akumulatorów gaz jest chłodzony. Przechodzi w stan ciekły.Ponownie wraca do kotła.
Popularne są systemy grzewcze typu płynnego bez pompy. Dotyczy to projektów prywatnych, wiejskich domów. Ważne jest, aby wykonać obliczenia. To ochroni przed zamarzaniem w mroźną zimę.
