Convectoare de încălzire prin pardoseală cu apă

Utilizarea sistemelor de încălzire cu un purtător de căldură lichid în casele particulare astăzi se bazează pe mai multe scheme ale sistemului. Una dintre cele mai fiabile, simple și testate în timp este sistemul gravitațional de încălzire. Pe baza legilor termodinamicii, încălzirea gravitațională a devenit răspândită datorită numărului redus de elemente și simplității lucrului, atât în ​​ceea ce privește calculul proiectului, cât și instalarea practică. Dar, în ciuda simplității aparente, pentru o funcționare corectă, este necesar să se țină seama de multe puncte, care vor fi discutate în acest articol.

Principiul funcționării sistemului de încălzire gravitațională a unei case private

Sistemul de încălzire gravitațională a unei case private se bazează pe două principii fizice. Primul este că substanțele au densități diferite la temperaturi diferite. Al doilea este că presiunea din sistem este creată datorită diferenței dintre nivelurile lichidului și cu cât diferența dintre punctele superioare și inferioare este mai mare, cu atât este mai mare presiunea din sistem.

Primul principiu al unui sistem gravitațional de încălzire este exprimat prin faptul că, atunci când încălzește un purtător de căldură lichid și nu trebuie să fie apă, își schimbă densitatea. Apa în starea sa normală la o temperatură de 20 de grade are o densitate mai mare decât cea încălzită la 45 de grade; atunci când este încălzită la 80 de grade, diferența va fi astfel încât să fie necesar un volum suplimentar pentru apă. În acest caz, lichidul de răcire din aceeași masă va ocupa un volum diferit, din cauza căruia începe să se extindă și să fie deplasat în afara schimbătorului de căldură. Într-un spațiu închis, după începerea mișcării agentului de răcire încălzit, locul său este luat de agentul de răcire răcit. Deci, sub influența încălzirii, apare un flux și sistemul gravitațional de încălzire începe să funcționeze.

Al doilea principiu de funcționare a acestui circuit începe să funcționeze din momentul în care lichidul de răcire începe să se miște. Pe măsură ce se încălzește, lângă apă sau antigel, viteza de mișcare crește, deoarece temperatura crește rapid și expansiunea volumului forțează lichidul să fie forțat să iasă din jacheta de apă a cazanului la o viteză mai mare. Lăsând volumul cazanului, lichidul scapă de-a lungul unei țevi verticale către rezervorul de expansiune. Ajuns la nivelul ramurii, lichidul umple volumul conductei și se repede de-a lungul buclei de presiune către conductele care duc la radiatoarele de încălzire, creând presiunea necesară. Având în vedere diferența de înălțime dintre punctul în care lichidul intră în bucla de presiune și punctul inferior de descărcare, presiunea creată afectează în plus purtătorul de căldură rece.

Prin încălzirea treptată, sistemul reduce diferența de temperatură dintre lichidul de răcire rece și cel cald și, astfel, viteza de mișcare a fluidului în sistem crește la maxim și poate ajunge chiar la 1 metru pe secundă.

Evaluarea posibilității de încălzire a unei case cu un sistem de podea caldă, fără calorifere

1. Calculați cantitatea totală de pierderi de căldură (W) acasă (prin pereți, ferestre, tavan) în calculatorul online de pierdere a căldurii.
2. Calculați suprafața activăocupat de toate contururile podelei calde (m²).
3. Calculați puterea de căldurădat de podeaua caldă (W): înmulțiți valoarea zonei active (la punctul 2) cu puterea specifică a podelei calde (80 W / m²).
4. Comparați valorile obținute (la paragrafele 1 și 3).
5. Dacă pierderea de căldură la domiciliu este mai mare decât puterea de căldură a podelei calde, atunci este necesară încălzire suplimentară calorifere pentru încălzirea locuințelor.

Încălzirea gravitațională avantajele unui sistem de încălzire gravitațională

Înainte de a lua în considerare calitățile pozitive ale sistemelor de încălzire prin gravitație cu circulație naturală a apei, merită luate în considerare separat toate dezavantajele sistemului. Pentru mulți, primul și principalul dezavantaj al sistemului de încălzire gravitațională este arhaismul său. Într-adevăr, acesta este unul dintre cele mai vechi sisteme de încălzire care utilizează un purtător de căldură lichid. Din acest sistem au fost ulterior dezvoltate schemele de cablare cu una și două conducte, acest sistem a fost folosit pentru instalarea în masă, când industria stăpânea încălzirea pe combustibil solid și, puțin mai târziu, cazanele de încălzire pe gaz. Dar, pe de altă parte, sistemul de încălzire gravitațională este, de asemenea, unul dintre cele mai fiabile - durata de viață a acestuia este în medie de 45-50 de ani. Adică exact atâta timp cât durează țevile metalice sub influența lichidului de răcire.

Al doilea punct este eficiența scăzută a sistemului de încălzire gravitațională. Într-adevăr, schema în sine, bazată pe circulația naturală a apei, implică inertitatea procesului de încălzire a camerei până când cazanul de încălzire preia puterea necesară, iar diferența de temperatură dintre lichidul de răcire încălzit și cel răcit atinge un nivel minim, va durează destul de mult. Pe de altă parte, chiar și după ce cazanul încetează să susțină arderea, procesul de circulație continuă, în timp ce un volum mare de apă din sistem se va răci mult mai mult decât într-un sistem de circulație forțată.

Un alt dezavantaj poate fi înscris în activul său de sistemul de încălzire gravitațională datorită volumului său. În practică, cu aceeași zonă a camerei încălzite, un sistem cu circulație forțată în comparație cu gravitația va ocupa mult mai puțin spațiu. În sistemul de încălzire gravitațională, pe lângă baterii, vor fi plasate și conducte de distribuție superioară, fără de care este imposibilă crearea presiunii necesare a fluidului.

Și, bineînțeles, problema controlului temperaturii în radiatoare individuale și posibilitatea ajustării acestuia. Un sistem de încălzire gravitațională în forma clasică cu o schemă de construcție cu o singură țeavă nu poate asigura o astfel de funcție din cauza imposibilității închiderii unui radiator separat.

Dar, pe de altă parte, este un sistem ideal pentru instalarea în locuințe în care nu există curent electric sau există probleme constante cu alimentarea acestuia. Sistemul de încălzire gravitațională este capabil să funcționeze fără electricitate, deoarece principala forță de mișcare a lichidului de răcire prin sistem nu este pompa de circulație, ci expansiunea termică a volumului lichidului de răcire.

Un volum mare de lichid de răcire din sistem permite încălzirea lină a camerei. Pe de altă parte, un astfel de volum de lichid de răcire încălzit se răcește mult mai lent decât volumul unui sistem de circulație forțată. Acest lucru este deosebit de pronunțat atunci când există o pană de curent sau o amortizare a combustibilului în focar. Un sistem de circulație forțată se răcește de 3-4 ori mai repede decât un astfel de sistem de încălzire gravitațional arhaic.

Această proprietate este adesea folosită atunci când stați temporar în casă - doar în loc de apă obișnuită, antigelul este turnat în sistem și chiar și după răcirea completă, nici țevile, nici radiatoarele nu sunt amenințate cu ruperea din cauza înghețării apei.

Și, desigur, trebuie doar remarcat faptul că un astfel de sistem nu funcționează decât fără probleme. Cu o funcționare adecvată, poate dura aproximativ 50 de ani, în timp ce are doar doi factori de risc. Prima este amenințarea supraîncălzirii cazanului, dar chiar și aici depinde în principal de factorul uman și nu de sistem. Al doilea este înghețarea lichidului de răcire, dar în acest caz, utilizarea antigelului reduce riscul acestui accident la aproape zero.

Cazane cu ardere lungă

Cazanele cu ardere lungă pot funcționa pe diferite tipuri de combustibil: lemn, rumeguș, burghiu, cărbune etc. Dar există modele care sunt concepute pentru a lucra pe lemn.Acestea diferă de alte cazane prin materialul din care este fabricată camera de ardere, precum și prin sistemul de alimentare cu aer.

O sarcină poate fi de 50 kg de combustibil, iar timpul de ardere al lemnului de foc variază de la 12 la 48 de ore. Dacă cărbunele este folosit ca combustibil, atunci acesta va arde de la 4 la 7 zile. Dacă reduceți rata de ardere a combustibilului, puterea cazanului va scădea. Această opțiune este potrivită pentru înghețuri ușoare.

Combustibilul arde de sus în jos. Prin urmare, aceste cazane funcționează mult timp cu o singură sarcină.

Cazanele cu ardere lungă au următoarele avantaje:

1. Cost redus al cazanului în comparație cu cele de piroliză.
2. Combustie lungă a combustibilului.
3. Nu depind de sursa de alimentare.
4. Cenușa nu trebuie îndepărtată mai des de 2-3 ori pe lună.
5. Reglarea puterii este profundă, spre deosebire de cazanul clasic.

Dezavantajele includ:

1. Eficiență redusă.
2. Instalarea unei pompe de circulație.
3. Cazanul funcționează într-un ciclu complet. Aceasta înseamnă că este imposibil să adăugați combustibil echipamentelor.

Când schimbați arzătorul, puteți trece cu ușurință la un alt tip de combustibil. Pentru a face acest lucru, este necesar să schimbați arzătorul și apoi să reconfigurați automatizarea.

O versiune simplificată a sistemului de încălzire cu circulație naturală a suportului de căldură

Atunci când alegeți un sistem de încălzire gravitațional privat, este necesar să efectuați o serie de calcule pentru a înțelege modul în care sistemul va asigura încălzirea camerei. În condiții normale, volumul camerelor individuale și puterea radiatoarelor de încălzire instalate în acestea sunt luate în considerare în aspectul structurii conductelor. La instalarea caloriferelor de același nivel, sistemul de încălzire gravitațională va încălzi încăperile inegal. Primul radiator cel mai apropiat de cazan se va încălzi mai mult, iar în radiatorul cel mai îndepărtat de cazan, temperatura lichidului de răcire va fi semnificativ mai mică. De aceea, la selectarea dispozitivelor de încălzire, primele sunt instalate cu o putere mai mică, iar cele care sunt mai departe trebuie să fie mai puternice.

Este important să alegeți rezervorul de expansiune potrivit în alegerea elementelor structurale. Când se calculează volumul rezervorului de expansiune, este obișnuit să se ia raportul 1/10 ca bază. Adică, atunci când volumul de apă din sistem este de aproximativ 250 de litri, volumul rezervorului trebuie să fie de cel puțin 25 de litri.

Sistemul de încălzire gravitațională este foarte solicitant în ceea ce privește materialele de construcție. În primul rând, acest lucru se aplică conductelor și conductelor. Volumul mare de lichid de răcire și presiunea scăzută din sistem necesită ca circulația să se efectueze cu cele mai mici pierderi și acest lucru este posibil, fie în oțel, fie în țevi din polipropilenă. Dar și aici există anumite limitări. Deci, conductele de oțel trebuie conectate fie prin sudare cu gaz sau electrică, fie prin intermediul unor conexiuni filetate. Și dacă primul tip vă permite să asigurați o conexiune fiabilă practic fără a obține o sudură în interiorul conductei, atunci metoda filetată poate crea un număr mare de nereguli în interiorul conductei. În ceea ce privește țeava din polipropilenă, are un dezavantaj semnificativ. Acest dezavantaj se referă la capacitatea țevii de a rezista la temperaturi ridicate - temperatura maximă pe care o astfel de țeavă o poate rezista este de +95 grade, ceea ce nu este potrivit pentru o țeavă instalată imediat după cazan.

Dar chiar și în ciuda tuturor acestor avertismente, o diagramă simplificată a unui sistem gravitațional de încălzire este semnificativ diferită de un sistem de circulație forțată.

Un astfel de sistem trebuie să includă în mod necesar:

• Cazan de încălzire (o condiție prealabilă pentru astfel de sisteme este prezența unui cazan cu un volum mare de manta de apă caldă);
• Țevi de apă cu diametru mare de 11/2 inci;
• Rezervor de expansiune cu o capacitate de 1/10 din volumul de lichid din sistem;
• Conducte de alimentare cu diametrul de 1 inch;
• Radiatoare de diferite dimensiuni pentru a asigura încălzirea uniformă a spațiilor;
• Conducta de retur;
• Robinet de scurgere a lichidului;
• Un termometru și un manometru în cazan, precum și robinetele lui Mayevsky din radiatoare sunt instalate ca dispozitive de control în sistem.

După cum puteți vedea, sistemul are un număr mic de elemente structurale și este destul de potrivit pentru a-l asambla singur.

Dispozitiv convector

Strict vorbind, există doar trei părți principale ale convectorului de podea: un corp, un element de încălzire cu nervuri și un grătar de protecție decorativ. Pentru o disipare a căldurii mai eficientă, este încorporat un ventilator - aceasta este a patra parte. Ventilatoarele funcționează de obicei pe subtensiune - 24 V sau 12 V, deci este nevoie de un transformator descendent pentru a funcționa. Fii atent la asta. În majoritatea cazurilor, se introduce „încorporat” în carcasă, dar există unele care trebuie să aibă un convertor de tensiune extern și căruia trebuie să i se furnizeze o tensiune deja redusă.

Dispozitiv radiator în podea

Să aruncăm o privire rapidă asupra nodurilor principale. Ei sunt cei care determină costul principal al convectorului încorporat. Dacă bugetul este nelimitat, puteți alege pur și simplu cel mai scump echipament german. Dacă trebuie să alegeți calorifere de bună calitate și bugetul nu este din cauciuc, va trebui să înțelegeți detaliile.

Locuințe

Corpul radiatorului de încălzire prin pardoseală este o cutie metalică dreptunghiulară. Poate fi de la:

• aluminiu;
• din oțel inoxidabil;
• oțel galvanizat.

Cea mai bună alegere este oțelul zincat, deși vânzătorii susțin că oțelul inoxidabil este mai bun. Cu siguranță este mai bună. Nimeni nu se ceartă. Dar încălzirea cu convectoare cu corp din oțel inoxidabil va fi foarte costisitoare. O zincare bună își face treaba perfect. Da, cimentul este o substanță activă care accelerează oxidarea metalelor. Dar în timpul instalării, corpul este de obicei protejat cu un film sau alt tip de hidroizolație, care îl protejează în același timp de acțiunea cimentului. Deci, aceasta nu este deloc o problemă.

Schema de instalare a unui radiator încastrat

Și încă un lucru este estetic. Mulți oameni pun încălzirea în podea datorită faptului că este invizibilă. Deci asta este. Se acordă mai puțină atenție dispozitivelor, al căror corp este acoperit cu vopsea neagră din interior. Toate celelalte părți ale convectorului sunt, de asemenea, vopsite în negru sau sunt acoperite cu scuturi negre.

Element de încălzire

În convectoarele de apă, elementul de încălzire este prezentat sub forma unui tub de cupru cu plăci atașate la acesta pentru a crește transferul de căldură. Tubul este îndoit în formă de U. Plăcile sunt cel mai adesea din aluminiu. Sunt presate în jurul conductei. Cu cât „așează” mai dens, cu atât căldura va fi eliminată mai bine.

Elementul de încălzire arată aproape la fel pentru toată lumea: este un tub de cupru cu plăci disipatoare de căldură

Plăcile și metoda de conectare cu tubul de cupru fac obiectul revizuirii de către fiecare dintre producători. Unii fac ca plăcile să fie nervurate. Acest lucru mărește zona de schimb de căldură. Direcția și forma canelurilor - chiar și aceste lucruri mici devin centrul cercetării.

Există o prindere în modul în care sunt atașate plăcile. Uneori, plăcile sunt pur și simplu instalate, apoi vopsite. Se pare că vopseaua este un liant între tubul prin care curge lichidul de răcire și coastele. Dar acest contact se înrăutățește în timp, ceea ce duce la o scădere a capacității termice. Cum se determină modul în care sunt atașate plăcile? Încercați să le slăbiți. Dacă ați reușit să îl mutați, nu îl luați. În mod normal fixate, ele nu se mișcă nici măcar cu un efort considerabil.

Grila decorativa

În principiu, grila nu este doar decorativă, ci și funcțională. Poate fi din metal, lemn. Când calculați costurile de încălzire, rețineți că prețurile pentru convectoarele importate sunt de obicei date fără a lua în considerare costul rețelelor. Adică cumpărați grilele separat. Acest lucru pare să nu fie rău - îl puteți cumpăra de la orice companie, dar prețul pentru ei este foarte mare - de la 80 USD pe metru de lungime.Și dacă aveți nevoie de trei metri și dacă nu un astfel de convector?

Grila este cea care determină aspectul. Mulți producători vând dispozitivul fără acesta.

Bateriile pentru instalarea în podeaua producătorilor autohtoni în configurația de bază includ costul grilei. Dacă doriți să îl înlocuiți, trebuie să negociați.

În încercarea de a economisi bani, căutăm grătare mai ieftine. Dar de obicei vin cu lamele care sunt instalate la intervale semnificative. Vederea nu este aceeași. Mai ieftin însă. Da.

Scheme de bază pentru încălzirea caselor

Astăzi există mai multe tipuri de sisteme de încălzire gravitaționale. Cel mai popular este cel mai simplu sistem cu o buclă de presiune și o pantă a conductelor de alimentare și retur. Aici, este implementată o schemă în care lichidul de răcire circulă într-un mod natural, iar rezervorul de expansiune are un top deschis. Dezavantajul acestui tip de sistem de încălzire gravitațională este inerția și complexitatea sa în implementare. Complexitatea implementării în acest caz înseamnă necesitatea menținerii tuturor parametrilor pantelor conductelor. Deci, după montarea buclei de presiune, conductele ar trebui să fie realizate cu o înclinație de 0,05 grade spre partea centrală a cazanului. Această pantă este suficientă pentru a asigura mișcarea inițială a fluidului. Aceeași pantă este asigurată la montarea conductei de retur.

Astfel de scheme implică opțiuni cu o singură conductă pentru construirea unui sistem de securitate. Sisteme de încălzire gravitaționale mai avansate implică o schemă de conducte cu două conducte. Dar pentru aceasta este necesar să se asigure așezarea corectă a conductei principale. Pentru funcționarea normală a unui astfel de sistem, lungimea totală a conductei de alimentare ar trebui să fie de aproximativ 25 de metri, dimensiunea maximă a unei astfel de conducte poate fi de 35 de metri. O lungime lungă a țevii va reduce temperatura alimentării cu lichid de răcire; pentru așezarea acestuia, va fi necesară o pantă suplimentară, care va necesita un volum suplimentar de spațiu la mansardă sau volum în interiorul camerei în proiect.

Lucruri de reținut atunci când utilizați încălzirea prin pardoseală ca sistem principal de încălzire

• Acolo unde sunt instalate noptiere, dulapuri sau paturi, podeaua caldă nu va încălzi aerul din cameră, ci mobilierul în sine. Când calculați, este important să calculați nu suprafața totală, ci suprafața care va fi ocupată de mobilier;
• Încălzirea prin pardoseală are multă inerție. Șapa într-adevăr se răcește mult timp, dar se încălzește și mult timp. Porniți încălzirea timp de câteva ore pe zi, dorind să mențineți o temperatură stabilă și confortabilă în cameră în fiecare zi, cu siguranță nu va funcționa;
• Sistemul de încălzire prin pardoseală, indiferent de tipul său, nu poate garanta o eficiență ridicată în încăperile cu suprafață mare. Eficiența sa scade și mai mult atunci când vine vorba de ferestre mari;
• Podeaua caldă nu poate fi folosită pentru a încălzi vestibulul. Această cameră nu ajunge întotdeauna în zona zidurilor principale. Dacă pereții exteriori sunt înghețați, nu se va forma condens, dar înghețul va apărea foarte ușor. Este necesar să înțelegem că este pur și simplu imposibil să se excludă fluxul de aer cald din camera încălzită în vestibulul rece;
• Poate fi inconfortabil din punct de vedere al temperaturii. Temperatura suprafeței podelei calde este de aproximativ 27-28 de grade. În acest caz, picioarele vor fi cât mai confortabile. Având în vedere scăderea temperaturii, în acest caz camera va fi cu 1-2 grade mai puțin, iar aceasta este deja o temperatură suficient de ridicată pentru corpul uman, la care poate fi inconfortabilă. Reducând temperatura podelei calde, aceasta poate deveni deja incomodă pentru picioare;
• Este imposibil să organizezi o pardoseală încălzită cu apă de la încălzirea centrală.

Vă recomandăm: Cum se instalează încălzirea prin pardoseală cu energie?

Ce trebuie să căutați atunci când proiectați un sistem de încălzire gravitațional

Principala problemă a funcționării eficiente a sistemului de încălzire gravitațională în casele private cu înălțime mică este amplasarea incorectă a cazanului și a caloriferelor una față de cealaltă. Unul dintre parametrii importanți ai sistemului este valoarea capului de circulație. Arată distanța de la centrul încălzitorului la centrul cazanului. Cu cât acest indicator este mai mare, cu atât este mai eficientă activitatea întregului sistem.

Ineficiența și eficiența scăzută a cazanelor de încălzire, atât combustibil solid, cât și gaz, instalate în sistemele gravitaționale sunt deseori asociate cu o mică diferență de înălțime între radiator și cazan. Deci, în condiții normale, o astfel de diferență este de obicei de numai 0,2-0,3 metri. Această situație nu permite economisirea a până la 25% din combustibil. Cea mai mare parte a energiei este cheltuită pentru supraîncălzirea lichidului. În același timp, dacă creșteți diferența de înălțime cu 0,5 metri și îl aduceți la 0,7-0,8 metri, atunci eficiența va crește cu 6-11% și, cu o diferență de 2,0 metri, devine posibil să economisiți până la 20 % de energie ... De aceea, la proiectarea sistemelor de încălzire de tip gravitațional, amplasarea cazanului este planificată în punctul cel mai de jos, cel mai adesea în subsol.

În același timp, având în vedere toate opțiunile și metodele de instalare a sistemelor de încălzire într-o casă privată, în ciuda simplității aparente a implementării acestui proiect, se recomandă încredințarea acestuia către profesioniști. Experiența și disponibilitatea echipamentelor speciale vor ajuta la asigurarea instalării rapide și, cel mai important, ușor a tuturor echipamentelor, minimizând riscul de erori.

Ce încălzire prin pardoseală să alegeți?

Depinde mult de diferiți parametri și condiții. De exemplu, zona camerei, precum și locația sa, sunt de o importanță deosebită.

Dacă vorbim despre o casă privată, atunci aici puteți lua în considerare orice tip de încălzire prin pardoseală, dar este totuși mai bine să evaluați preliminar fezabilitatea fiecărei opțiuni individuale pentru a alege cea mai optimă. În ceea ce privește apartamentul, aici va trebui să vă confruntați cu restricții speciale.

Este extrem de important să înțelegeți scopul sistemului de încălzire prin pardoseală. Dacă este necesară încălzire suplimentară, atunci puteți arunca o privire mai atentă asupra covorașelor sau a pardoselilor de film.

Dacă podeaua caldă trebuie să acționeze ca încălzire principală, atunci este logic să se ia în considerare un sistem de apă sau un cablu de încălzire de mare putere.

Calitatea produsului ar trebui să fie, de asemenea, o prioritate. Nu trebuie să aveți încredere orbește în publicitate și să cumpărați sisteme de la producători necunoscuți anterior. Cel mai bun pariu este să vă bazați pe produse certificate care, dacă sunt utilizate corect, pot dura ani de zile.

Postări similare
• Care sunt caracteristicile conductei de încălzire prin pardoseală Rehau?
• Cum se pune spumă de polistiren pentru încălzirea prin pardoseală?
• Cum de a alege o pardoseală pentru o podea caldă?
• Cât costă o podea caldă?
• Cum este conectată încălzirea prin pardoseală?
• Aveți nevoie de un suport de ancorare pentru încălzirea prin pardoseală?