Gravitationsvärmesystem: driftsprincip, element,

Hur och med vilka medel fungerar gravitationsvärme? Vad påverkar kylvätskans cirkulation? Vilken utrustning är nödvändig för fullständig och problemlös systemoperation? I den här artikeln kommer vi att försöka hitta svar på dessa och många andra frågor.

Vad är det

I något vattenvärmesystem utförs funktionen av överföring och fördelning av värme till värmeanordningarna genom kylvätskan - ett flytande ämne med en signifikant specifik värmekapacitet.

Oftast spelas denna roll med vanligt vatten; I de fall där huset kan lämnas utan uppvärmning under vinterkylan används ofta fluider med lägre fasövergångstemperaturer.

Oavsett typ av kylvätska måste det göras för att flytta, överföra värme.

Det finns inte många sätt att göra detta.

• I centralvärmesystem utförs cirkulationsinduktionsfunktionen genom tryckskillnaden mellan värmehuvudets tillförsel och returledning.

• Autonoma system med tvångscirkulation för detta ändamål kompletteras med cirkulationspumpar..
• Slutligen rör sig kylvätskan i gravitationssystemet (gravitation) endast på grund av en förändring av inneboende densitet under uppvärmning..

Hur fungerar det

principen

Låt oss försöka visa mer visuellt mekanismen för driften av ett sådant system.

Enkelt uttryckt består det av två kommunicerande fartyg anslutna via rör (värmekrets) till en enda ring. Det första kärlet är pannan, den andra är själva värmesystemet, bestående av radiatorer, tappning och anslutningar. Höjden på båda fartygen är densamma.

Ange: som regel har värmekretsen en signifikant höjd. Åtminstone - mycket mer än en panna. För att komma till rätta med detta problem är kretsen strax efter pannan färdig med en accelererande kollektor - en vertikal sektion, i vilken det uppvärmda kylvätskan tvingas ut.

Efter att värmeväxlaren är uppvärmd, hämtar innehållet uppåt, förskjutits av kallare massor. Efter att ha nått övre punkten på den accelererande kollektorn börjar det heta kylvätskan att sjunka, passera genom värmare längs vägen och gradvis ge dem termisk energi.

När den kyls ner, ökar densiteten och är vid den lägsta punkten av sin väg redan färdig att förskjuta den uppvärmda vätskan i pannvärmeväxlaren i accelerationssamlaren, och startar en ny systemcykel.

faktorer

Självklart är ju ju högre cirkulationstakten desto mer enhetlig värmefördelningen i kretsen är desto mindre blir temperaturvariationen av batterierna. Vad bestämmer denna hastighet?

Balansen mellan två faktorer mot varandra: skapad under driften av trycksystemet och kretsens hydrauliska motstånd.

Vilket av faktorerna beror på?

Huvudtryck

• Från höjden på kretsens övre del (det vill säga den totala höjden på kedjans sektion - övre scensamlare). För att öka det, är pannan om möjligt monterad i källaren, och fyllningens övre del transporteras till vinden.
• Från flaskans lutning. Som regel görs det permanent: från toppunktet går fyllningen ner till pannan och förlorar minst en centimeter över golvnivån per linjär mätare längd. Tack vare lutningen gör det kylda kylmedlet sin väg, bärs med egen vikt.

Hydrauliskt motstånd

Ju lägre det är desto lättare är det för vatten eller annat kylmedel att klara sig med ett fast huvud.

Vad påverkar systemets hydrauliska motstånd?

• Fyllnadsdiameterns diameter. Ju större det är desto mindre motstånd röret har med flödet av vatten. Den absoluta minsta diametern är 32 millimeter; Ofta används ett rör med en storlek på 40-50 mm som fyllmaskin när man bygger ett gravitetssystem med egna händer.
• Fyllnads längd. En kontur med en längd på mer än hundra meter med en rimlig diameter kommer helt enkelt att vara oanvändbar. Vanligtvis gör gravitationsvärmesystem inte längre än 40-50 meter.
• Antalet böjar och övergångar av diameter. Vart och ett ökar motståndet mot vattenrörelsen.
• Antal och typ av ventiler. Ju färre vrider på choke-enheterna desto bättre.

Praktisk konsekvens: Det är bättre att inte använda en skruvventil i gravitationssystemet. Förutom att deras design länge har föråldrats moraliskt skapar deras rörelser en mycket större hydraulisk resistans än en slät slitsad kulventil.

• Slutligen har rörmaterialet och dess ålder ett starkt inflytande på flödesmotståndet. För att vara exakt är den avgörande faktorn den så kallade grovhetskoefficienten. Jämför dess värde för olika rör.

Praktisk konsekvens: Vid installation är det bättre att använda plast eller metallplast. Du kan inte vara rädd för överhettning: så länge det finns vatten i kretsen, kommer temperaturen på rören inte att överstiga 100 grader.

utrustning

Gravitations kan antingen vara ett slutet system som inte kommunicerar med atmosfärisk luft eller är öppen för atmosfären. Den typ av utrustning som den behöver beror på vilken typ av system som helst.

öppen

Egentligen är det enda obligatoriska elementet en öppen expansionstank.

Den kombinerar flera funktioner:

• Håller överflödigt vatten när det är överhettat.
• Det ventilerar luft och ånga som genereras av kokande vatten i kretsen.
• Den används för att fylla upp vattnet för att kompensera för läckage och förångning.

I de fall där radiatorer ligger ovanför den i vissa områden med tappning, är deras övre proppar färdiga med luftventilation. I denna roll kan både Mayevsky-kranar och vanliga vattenkranar användas.

För att återställa systemet kompletteras det vanligtvis med en kran som leder till avlopp eller precis utanför huset.

stängt

I ett slutet gravitationssystem distribueras öppna tankfunktioner till flera oberoende enheter.

• Membran expansionstank av värmesystemet ger möjlighet att expandera kylvätskan under uppvärmning. I regel är dess volym lika med 10% av den totala volymen av systemet.
• Säkerhetsventilen släpper ut övertrycket när tanken är full.
• Manuell luftventilation (till exempel samma Mayevsky-kran) eller automatisk luftventilation är ansvarig för luftutsläpp.
• Tryckmätare visar tryck.

Viktigt: I gravitationssystemet måste minst en luftventil vara närvarande vid sin högsta punkt. I motsats till systemet med tvungen cirkulation, kommer luftluckan helt enkelt inte att låta kylvätskan röra sig.

Utöver ovanstående är vanligtvis ett slutet system vanligen försedd med en bygel med ett kallvattensystem, vilket gör det möjligt att fylla efter urladdning eller för att kompensera för vattenläckage.

arrangemang

Anvisningarna för distribution av radiatorer bestäms främst av antalet våningar i huset.

En våning

Vid distribution till ett våning rekommenderar författaren att man inte återuppfinner hjulet och använder den tidtestade Leningrad. Vid korrekt genomförande är det en ring som ligger längs husets omkrets, med uppvärmningsanordningar inbäddade parallellt med denna ring.

Varje radiator är ansluten från botten till botten eller diagonalt. Ledningar förses med två ventiler eller en ventil i matningen och en kvävning på returledningen. Avstängningsventiler gör att du kan koppla från batterierna för reparation, utan att stoppa hela kretsen, eller att gasera en del av värmeanordningarna för temperaturutjämning.

Två våningar

Men för två våningar är tvårörsordningen optimal med återigen ökade diametrar för tappning och standby-anslutning av radiatorer. Faktum är att vi skapar ett typiskt toppfyllningsschema: efter den accelererande kollektorn trycks värmeöverföringsvätskan in i tillförselröret och därifrån återkommer gravitationen till fyllningen av returflödet genom radiatorer.

Den viktigaste punkten: risersna är nödvändiga för att balansera. Utan det kommer vi att få en extremt ojämn temperaturfördelning: hela kylvätskan kommer att passera genom riserna närmast pannan.

Om din panna är monterad i källaren är det logiskt att ta den nedre tappningen in i den.

Naturligtvis, föremål för ett av två villkor:

1. Källaren är isolerad och har en positiv temperatur året runt.
2. Ditt värmesystem - med frostskydd eller annan frostskyddsmedel.

Fördelar och nackdelar

Vad är värmehöjning på bakgrund av ett system med tvångscirkulation? Är det värt att stoppa efter eget val när du utformar din egen stuga?

värdighet

• Systemet är absolut felsäkert. Det finns inga rörliga eller slitna delar; Det beror inte på externa faktorer, inklusive instabil kraftförsörjning utanför staden.
• Tyngdkraftsordningen är självreglerande. Ju kallare återkomsten i det desto snabbare cirkulationen av kylvätskan är: trots allt har den högre densitet än de uppvärmda massorna i pannan.
• Slutligen, när man utformar det här systemet, är det inte nödvändigt att engagera sig i komplexa beräkningar, speciella färdigheter krävs inte. Sådana system utformades också av våra farfar. På landsbygden är det fortfarande möjligt att hitta konturer kopplade till en stålrör värmeväxlare placerad i en rysk ugn.

brister

Inte utan dem.

• Systemet värms upp ganska långsamt. Från tändning av pannan till utgången på batterierna till arbetstemperaturen kan en och en halv till två timmar passera.

Förresten: De kommer också att svalna på grund av den stora volymen kylvätska. Särskilt om värmeelement från gjutjärn eller massiva stålregister installeras som värmeanordningar.

• Systemets enkelhet betyder inte att priset kommer att vara betydligt lägre jämfört med alternativ. Fyllningens fasta diameter kommer att ta en betydande kostnad. Här är ett utdrag ur den aktuella prislistan för ett förstärkt polypropenrör från ett av de ryska företagen:

• Utan balansering kan temperaturvariationen mellan radiatorer märkas.
• Slutligen, med en liten värmeöverföring från pannan, kan tappningsområdena som utförs på vinden eller i källaren gripas med is i svåra frost.

Två i en

För att lösa alla ovanstående problem med gravitationsschemat kan det uppgraderas med en sidopump. I det här fallet behåller systemet förmågan att arbeta med den naturliga cirkulationen.

Vid utförandet av detta arbete är det värt att följa några enkla regler.

• Mellan tappningspunkterna placeras en ventil på pumpen eller, mycket bättre, en kulventil. När pumpen är i drift tillåter inte pumphjulet att köra vatten i en liten cirkel.
• Innan pumpen behövs lera tanken. Det skyddar rotorn och pumplagren från skal och sand.
• Insättning av pumpen är begränsad till ett par ventiler som gör det möjligt att rengöra filtret eller ta bort pumpen för reparation utan förlust av kylvätska.

slutsats

Vi hoppas att vi kunde svara på alla frågor som har ackumulerats i läsaren. Som alltid finns ytterligare information om principen om tyngdkraftsystemens funktion och deras anordning i den bifogade videon. Lycka till!