Vrste grijanja za prirodnu cirkulaciju. Shema grijanja "uradi sam" (s prirodnom cirkulacijom) za privatnu kuću. Kako bi trebao biti uređen dvocijevni sustav?

Bez obzira na to kako su inženjeri i graditelji predviđali osamdesetih godina, sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom živ je i u dvadeset prvom stoljeću, pa čak i grije naše domove. Crpna oprema značajno povećava cijenu kotla i stvara ovisnost o električnoj mreži, pa je mnogi ljudi odbijaju. Gravitacijski sustav je najjeftiniji i najjednostavniji u dizajnu. To, naravno, ima svoje nedostatke, od kojih je glavni ograničenje na građevinskoj površini. Zbog male inercije pogodan je za kuće do sto četvornih metara.

Kako funkcionira princip prirodne cirkulacije?

Rashladno sredstvo, najčešće obična voda, kreće se duž krugova od kotla do radijatora i natrag zbog promjena u njegovim termodinamičkim karakteristikama. Kada se pri zagrijavanju gustoća tekućine smanjuje, a volumen povećava, ona se istiskuje hladnim protokom koji se vraća i diže kroz cijevi. Kako se rashladna tekućina gravitacijom raspoređuje duž vodoravnih grana, temperatura pada i ona se vraća u kotao. Time je ciklus završen.

Dijagram sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom: 1 - kotao na kruta goriva, 2 - glavni uspon, 3 - distribucijski vodovi, 4 - ekspanzijski spremnik, 5 - spremnik vode za dopunjavanje ekspandera, 6 - cijev koja odvodi višak rashladne tekućine u kanalizaciju (spremnik), 7 – izmjenjivači topline, 8 – kuglasti ventili, 9 – kotao, 10 – povrat, 11 – povratni vod

Ako je za kuću odabrano grijanje vode s prirodnom cirkulacijom, tada se svi vodoravni dijelovi cijevi polažu s nagibom u smjeru kretanja tekućine. To vam omogućuje učinkovito rješavanje "" baterija. Zrak je lakši od vode, pa juri kroz cijevi, ulazi u ekspanzijski spremnik, a zatim, prema tome, u atmosferu.

Spremnik prihvaća vodu čiji se volumen povećava s porastom temperature i stvara stalni tlak.

O čemu ovisi cirkulacijski tlak?

Stvaranje potrebnog cirkulacijskog tlaka mora se izračunati prilikom projektiranja sustava grijanja. Ovisi koliko se razlikuju razine srednjeg kotla i najnižeg radijatora. Što je veća visinska razlika, to se tekućina bolje kreće kroz sustav. Na to utječe i razlika u gustoći tople i ohlađene vode.

Tlak cirkulacije u sustavu grijanja prvenstveno ovisi o visinskoj razlici između kotla i donjeg radijatora. Što je ta razlika (h) veća, to je tlak veći

Grijanje s prirodnom cirkulacijom karakterizira ciklička promjena temperature u izmjenjivačima topline iu kotlu, koja se događa duž središnje osi uređaja. Topla voda je na vrhu, hladna voda je na dnu. Pod utjecajem gravitacije, ohlađena rashladna tekućina kreće se prema dolje kroz cijevi.

Tlak cirkulacije izravno ovisi o visini ugradnje baterija. Njegovo povećanje također je olakšano kutom nagiba dovodnog voda, usmjerenog prema radijatorima, i nagibom povratnog voda prema kotlu. To omogućuje rashladnoj tekućini da lakše svlada lokalni otpor cijevi.

Prilikom postavljanja sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom u privatnoj kući, kotao se postavlja na najnižu točku tako da su svi radijatori viši.

U vikendici, prilikom ugradnje sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom, kotao se postavlja na najnižu točku. Svi izmjenjivači topline (radijatori) moraju biti smješteni iznad

Za višestambene zgrade, sheme grijanja s prirodnom cirkulacijom koriste se vrlo rijetko, jer kada se instalira u stanu, kotao se spušta u "jamu" - izravno na podnu ploču. Pod oko njega je izrezan, a samo udubljenje i obod oko njega moraju biti zaštićeni vatrootpornim materijalima.

Sheme takvih sustava grijanja

Dizajn sustava grijanja, bez obzira na način cirkulacije rashladne tekućine, ovisi o nekoliko čimbenika:

način spajanja radijatora na dovodne uspone. Ovdje postoje jednocijevni i dvocijevni sustavi;
mjesta gdje je položena linija za opskrbu toplom vodom. Morate odabrati između donjeg i gornjeg ožičenja;
sheme polaganja glavnog voda: slijepi sustav ili povezano kretanje rashladne tekućine u glavnim vodovima;
raspored uspona, koji mogu biti vodoravni ili okomiti.

Jednocijevni sustav: kako regulirati temperaturu?

Ima samo jednu mogućnost ožičenja - vrh. Nema povratnog uspona, pa se rashladna tekućina ohlađena u baterijama vraća u opskrbni vod. Kretanje tekućine osigurava razlika u temperaturama tekućine u donjem i gornjem radijatoru.

Kako bi se osigurali isti temperaturni uvjeti u prostorijama na različitim katovima, površina uređaja za grijanje na prvom katu trebala bi biti nešto veća nego na drugom i sljedećim. Mješavina vruće i ohlađene vode u gornjim izmjenjivačima topline ulazi u donje radijatore.

U jednocijevnom sustavu mogu postojati dvije mogućnosti kretanja: u prvom, jedan dio ide do radijatora, drugi ide dalje duž uspona do donjih uređaja.

Kod paralelnog jednocijevnog razvoda izmjenjivači topline na gornjim etažama primaju toplu vodu, a na najnižima rashlađenu vodu. Stoga se površina potonjeg mora povećati kako bi se izjednačilo grijanje svih prostorija

U drugom slučaju, cijeli volumen vode prolazi kroz svaki izmjenjivač topline, počevši od gornjih. Glavna značajka ovog rasporeda je da radijatori na prvom i podrumskom katu primaju samo ohlađenu vodu.

S protočnom verzijom jednocijevne instalacije nemoguće je isključiti ili ograničiti protok rashladne tekućine u zasebni radijator. Blokada jednog od njih dovela bi do zaustavljanja cirkulacije u cijelom sustavu

A ako se u prvom slučaju temperatura u sobama može kontrolirati pomoću slavina, onda se u drugom ne mogu koristiti, jer će to dovesti do smanjenja opskrbe tekućinom svim sljedećim izmjenjivačima topline. Osim toga, potpuno zatvaranje slavine značilo bi zaustavljanje cirkulacije vode u sustavu.

Prilikom postavljanja jednocijevnog sustava, bolje je usredotočiti se na ožičenje, što omogućuje reguliranje dovoda vode do svakog radijatora. To će vam omogućiti reguliranje temperature u pojedinim prostorijama i, naravno, učiniti sustav grijanja fleksibilnijim, a time i učinkovitijim.

Budući da jednocijevno ožičenje može biti samo na vrhu, njegova ugradnja je moguća samo u zgradama s tavanskim prostorom. Ovdje bi trebao biti smješten opskrbni cjevovod. Glavni nedostatak je što se grijanje može pokrenuti samo u cijeloj zgradi odjednom. Sustav, naravno, ima i prednosti. Glavni su jednostavna instalacija i niska cijena. S estetskog gledišta, što je manje cijevi, to ih je lakše sakriti.

Kako bi trebao biti uređen dvocijevni sustav?

Ova verzija sheme grijanja pretpostavlja prisutnost opskrbnog i ispušnog voda. Vruća rashladna tekućina cirkulira u gornjem dijelu sustava, a ohlađena rashladna tekućina cirkulira u donjem dijelu.

Dvocijevni sustav grijanja je fleksibilniji u pogledu regulacije temperature u pojedinim prostorijama. Međutim, zahtijeva više materijala nego jednocijevni

Cijev se proteže iz kotla i spojena je na ekspanzionu posudu. Iz spremnika se nalazi cijev za vrući vod kruga, koji se zatim spaja na ožičenje. Ovisno o veličini spremnika i volumenu vode u sustavu, preljevna cijev može izlaziti iz spremnika. Odvodi višak vode u kanalizaciju.

Cijevi koje izlaze s dna izmjenjivača topline spojene su u povratni vod. Kroz njega ohlađena rashladna tekućina ponovno ulazi u kotao. Povrat mora proći kroz iste prostorije kao i opskrbni cjevovod.

Vodoravni ili okomiti uspon u ožičenju?

Sustav grijanja s vertikalnim usponom uključuje spajanje radijatora s različitih katova. Njegova prednost: manji rizik od "prozračivanja" sustava, nedostatak - veći trošak.

Kada su izmjenjivači topline s jednog kata spojeni na dovodnu cijev, to je sustav s horizontalnim usponom. Ova će opcija manje koštati vlasnike kuća, ali će morati riješiti problem zračnih brava. U pravilu je dovoljno ugraditi ventilacijske otvore.

Prednosti i mane uređenja grijanja ove vrste

Što se tiče prednosti sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom vode, postoji nekoliko:

nema poteškoća tijekom instalacije, pokretanja i rada;
toplinska stabilnost sustava. Na temelju gravitacijske cirkulacije rashladne tekućine, osigurava maksimalni prijenos topline i održava unutarnju mikroklimu na zadanoj razini;
učinkovitost (uz pravilnu izolaciju zgrade);
miran rad. Bez pumpe – bez buke i vibracija;
neovisnost o nestanku struje. Naravno, u slučaju kada instalirani kotao može raditi bez struje;
dug radni vijek. Uz pravovremeno održavanje bez većih popravaka, sustav može raditi 35 godina ili više.

Glavni nedostatak gravitacijskog sustava grijanja je ograničenje površine zgrade i radijusa djelovanja. Instalira se u kućama čija površina obično ne prelazi 100 četvornih metara. Zbog niskog cirkulacijskog tlaka radijus sustava ograničen je na trideset metara horizontalno. Obavezni uvjet je prisutnost tavanskog prostora u zgradi u kojoj će biti instaliran ekspanzijski spremnik.

Značajan nedostatak je sporo zagrijavanje cijele kuće. Kod sustava s prirodnom cirkulacijom potrebno je izolirati cijevi koje prolaze u negrijanim prostorijama, jer postoji opasnost od smrzavanja vode.

Obično se malo materijala koristi za takvo ožičenje, ali kada je potrebno smanjiti lokalni otpor cjevovoda, troškovi se povećavaju zbog potrebe za korištenjem cijevi većeg promjera.

Izgradnja autonomne mreže grijanja gravitacijskog tipa odabire se ako je nepraktično, a ponekad i nemoguće, instalirati cirkulacijsku pumpu ili se spojiti na centralizirano napajanje.

Takav sustav je jeftiniji za ugradnju i potpuno je neovisan o električnoj energiji. Međutim, njegova izvedba uvelike ovisi o točnosti dizajna.

Da bi sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom nesmetano funkcionirao, potrebno je izračunati njegove parametre, pravilno ugraditi komponente i razumno odabrati dizajn kruga vode. Pomoći ćemo u rješavanju ovih problema.

Opisali smo glavna načela rada gravitacijskog sustava, dali savjete o odabiru cjevovoda i opisali pravila za sastavljanje kruga i postavljanje radnih jedinica. Obratili smo posebnu pozornost na značajke dizajna i rada jednocijevnih i dvocijevnih shema grijanja.

Proces kretanja vode u krugu grijanja bez uporabe cirkulacijske pumpe događa se zbog prirodnih fizikalnih zakona.

Razumijevanje prirode ovih procesa omogućit će vam kompetentno rješavanje standardnih i nestandardnih slučajeva.

Galerija slika

Kod grijanja vode s prirodnom cirkulacijom, brzina ovisi o sljedećim čimbenicima:

razlika tlaka između fragmenata konture na donjoj točki;
hidrodinamički otpor sistem grijanja.

Metode za osiguranje maksimalne razlike u tlaku razmatrane su gore. Hidrodinamički otpor realnog sustava nije moguće točno izračunati zbog složenosti matematičkog modela i velikog broja ulaznih podataka čiju je točnost teško jamčiti.

Međutim, postoje opća pravila koja će, ako se poštuju, smanjiti otpor kruga grijanja.

Glavni razlozi za smanjenje brzine kretanja vode su otpor stijenki cijevi i prisutnost suženja zbog prisutnosti armatura ili zapornih ventila. Pri niskim brzinama protoka praktički nema otpora zida.

Iznimka su duge i tanke cijevi, tipične za grijanje sa. U pravilu se za to dodjeljuju zasebni krugovi s prisilnom cirkulacijom.

Prilikom odabira vrste cijevi za krug prirodne cirkulacije morat ćete uzeti u obzir prisutnost tehničkih ograničenja prilikom postavljanja sustava. Stoga je nepoželjno koristiti ih s prirodnom cirkulacijom vode jer su spojeni armaturama znatno manjeg unutarnjeg promjera.

Pravila za izbor i ugradnju cijevi

Nagib povratnog voda obično se pravi u smjeru kretanja ohlađene vode. Tada će se najniža točka kruga podudarati s ulazom povratne cijevi u generator topline.

Najčešća kombinacija smjerova nagiba dovodne i povratne cijevi za uklanjanje zračnih džepova iz kruga prirodne cirkulacije vode

Prirodni sustavi grijanja otvorene vode koriste se uglavnom u privatnim kućama, gdje je moguće ugraditi kotao za grijanje i ekspanzijski spremnik. Ako nije moguće spojiti plinski kotao, možete koristiti kotlove na otpad ili kruta goriva.

Zašto vlasnici malih vikendica odabiru sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom? Gravitacijski sustav grijanja smatra se najjeftinijim od svih dostupnih. Ne uključuje ugradnju cirkulacijskog uređaja, jer se voda prirodno kreće kroz cijevi.

Za ugradnju sustava grijanja potreban vam je kotao, cjevovod, visokokvalitetne baterije i ekspanzijski spremnik. Posebnost gravitacijskog sustava je da se voda zagrijana u kotlu diže i širi kroz sustav, gurajući hladnu vodu natrag u kotao za zagrijavanje.

Glavni uvjet pri postavljanju sustava je da cijevi kroz koje teče topla voda moraju biti postavljene pod blagim nagibom.

Nagib cijevi je neophodan kako bi se olakšalo kretanje hladne vode iz radijatora u kotao za grijanje. Što su radijatori viši duž okomite osi i, shodno tome, što je kotao niži, to će se rashladna tekućina brže kretati kroz sustav.

U gravitacijskom sustavu grijanja od polipropilena preporučljivo je ugraditi spremnik - ekspanzijski spremnik, koji će stvoriti dodatni tlak i ubrzati kretanje vode kroz cijevi. Kruženje rashladne tekućine bit će kontinuirano dok jedinica za grijanje radi.

Prirodna cirkulacija vode u sustavu grijanja: prednosti i mane

U gravitacijskom sustavu grijanja, rashladna tekućina se kreće kroz cijevi gravitacijom, bez sudjelovanja pumpe. Voda se kreće kroz cijevi koje su postavljene pod blagim kutom. Ciklus vode u sustavu bit će bolji ako su cijevi većeg promjera. Plastične cijevi se smatraju standardnim, iako mogu puknuti ako se bojler pregrije. Metalne cijevi dobro zadržavaju toplinu i trajat će duže, iako njihova ugradnja podrazumijeva financijske troškove.

Sustav mora ostati otvoren; zrak mora biti dostupan za pravilno funkcioniranje.

Ako se u spremniku nalazi velika količina vode, gravitacijsko grijanje bit će inertno. Nakon što se kotao isključi, rashladna tekućina će se moći kretati kroz sustav dugo vremena, zagrijavajući radijatore. Tako će se sobna temperatura polako smanjivati. Ovaj sustav ne ovisi o električnoj energiji.

Gravitacijsko grijanje ima nedostatke:

Ne postoji način reguliranja temperature;
Ako se jedna baterija pokvari, cijeli sustav grijanja ne radi;
Nije moguće spojiti topli pod na sustav;
Niska učinkovitost.

Sudeći po složenosti instalacije i naknadnog održavanja, vjeruje se da je sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom sasvim razumljiv za vlasnika da ga instalira vlastitim rukama.

Što je dobro za jednocijevni sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom?

Jednocijevno grijanje vode smatra se najlakšim za ugradnju i održavanje. Ovaj sustav grijanja podrazumijeva postavljanje cijevi za grijanje na maksimalnoj visini ispod stropa, a povratne cijevi se nalaze ispod i vode natrag do kotla.

U jednocijevnom sustavu dopušteno je ugraditi kotao i uređaje za grijanje na istoj razini.

Zatvoreni jednocijevni sustav opremljen je ekspanzijskim spremnikom koji pomaže u uklanjanju zraka u sustavu i regulira promjenu volumena rashladne tekućine u cijevima.

Osnovna načela instalacije:

Kut nagiba cjevovoda nije veći od 7 stupnjeva;
Metalno-plastične cijevi koje vode do baterije moraju imati promjer od 20 mm;
Volumen ekspanzijskog spremnika je 30 l, dok četvrtina spremnika treba ostati nenapunjena;
Na svakom radijatoru ugrađen je zračni ventil, zahvaljujući kojem je moguće;
Ugradnja toplinskih glava na radijator pomoći će u reguliranju temperature u svakoj pojedinoj sobi.

S jednocijevnim gravitacijskim sustavom grijanja, glavna stvar je da razina vode u spremniku ne padne ispod cijevi koja ga napušta, inače će dovod vruće rashladne tekućine u sustav prestati. Da biste nadopunili volumen vode u spremniku, preporuča se ugradnja crijeva s slavinom kroz koju možete nadopuniti količinu rashladne tekućine u sustavu.

Važno je napomenuti da ovaj sustav nije prikladan za dvokatnicu - u ovom slučaju je potreban.

Moderna oprema omogućuje ugradnju autonomnog grijanja u stambenoj zgradi. O tome se govori u našem materijalu: .

Dvocijevna shema grijanja za privatnu kuću s prirodnom cirkulacijom

Dvocijevni gravitacijski sustav grijanja je red veličine složeniji i skuplji od jednocijevnog. Ovaj dizajn grijanja uključuje ugradnju dvije linije - jedna cirkulira toplu vodu, druga vraća ohlađenu rashladnu tekućinu u kotao. Prije instaliranja sustava potrebno je izračunati materijale.

Koraci instalacije:

Iz kotla ide cijev koja se spaja na ekspanzijski spremnik. Spremnik se može postaviti ispod stropa ili na tavanu.
Na dnu je cijev za krug vrućeg rashladnog sredstva spojena na spremnik, što vodi do distribucije kroz kuću. S druge strane, cijev koja vodi do kanalizacije spojena je na spremnik za uklanjanje viška rashladne tekućine.
Razvodne cijevi su spojene po cijeloj kući i spojene na radijatore.
S dna radijatora nalazi se povratna cijev kroz koju će se ohlađena rashladna tekućina vratiti u kotao za grijanje. Povratni vod nalazi se paralelno s cijevima tople vode.

Prilikom postavljanja dvocijevnog sustava grijanja sa slobodnom cirkulacijom, treba uzeti u obzir da se tavanski prostor u kojem se nalazi ekspanzijski spremnik snažno preporuča izolirati. Na taj način spriječite hlađenje ili djelomično smrzavanje sustava grijanja.

Pravilno planiranje postavljanja kotla i ekspanzijskog spremnika ključ je učinkovitog rada cijelog sustava grijanja. U tom slučaju, kotao za grijanje trebao bi biti smješten što je moguće niže, idealno u podrumu, posebno opremljenom za jedinicu.

Vrste sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom (video)

Pravilna ugradnja gravitacijskog sustava grijanja omogućuje korištenje do 40 godina. Takav sustav je najbolje rješenje za seosku kuću koja se ne može spojiti na centralno grijanje.

Mogućnost korištenja sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom jednokatne kuće (gravitacijski ili gravitacijski sustav) još uvijek je popularna, unatoč postignutoj razini tehničkog napretka. To se jednostavno objašnjava: sustavi s prirodnom cirkulacijom tekućine (LC) rade autonomno i ne moraju biti povezani s izvorima energije.

Stoga je teško precijeniti važnost takvog sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom za jednokatnu seosku kuću koja se nalazi na mjestu gdje nema mogućnosti spajanja električne energije za ugradnju cirkulacijskih crpki. Ili na mjestima gdje su česti nestanci struje.

O principu rada gravitacijskih cirkulacijskih sustava

Rad gravitacijskog sustava temelji se na principu širenja tekućine pri zagrijavanju, poznatom iz školskih vremena. To jest, kao rezultat zagrijavanja, težina i gustoća vode se smanjuju, a kada se ohlade, vraćaju se na svoje prethodne vrijednosti.

Proces prirodne cirkulacije u sustavu grijanja je sljedeći: kada kotao zagrije određeni volumen tekućine, tekućina se širi i zbog smanjenja gustoće diže se do gornje točke gravitacijskog sustava grijanja, istisnuta gušćom hladnoćom slojeva. Praveći krug oko sustava grijanja, tekućina se postupno hladi i vraća u sam izvor grijanja. Ovaj ciklus se zatim ponavlja.

Odnosno, osnovni princip grijanja cirkulacijom tople vode temelji se na korištenju razlike u razinama hidrostatskog tlaka hladnih i vrućih stupaca tekućine. Kada se topla voda istisne hladnom vodom koja teče prema izmjenjivaču topline, zagrijana voda se diže kroz cijev. Veličina cirkulacijskog tlaka izravno ovisi o položaju sredine kotla i najnižeg radijatora u kući. S povećanjem visinske razlike povećava se brzina kretanja tekućine kroz cijevi. Ovako radi shema s prirodnom cirkulacijom tekućine.

Uobičajeno, krug grijanja zgrade može se podijeliti na zasebne dijelove: "vruće" s tekućinom koja teče prema gore i "hladno" - s vodom koja teče prema dolje. Ulogu granica između fragmenata igrat će donja i gornja točka kruga grijanja.

Pri modeliranju gravitacijskih sustava važno je osigurati maksimalnu razliku između razina tlaka stupaca tekućine u "hladnom" i "vrućem" krugu.

U pravilu, sustav je dizajniran na takav način da osigura maksimalnu podudarnost gornjih krajnjih točaka razvodnika za ubrzanje (glavni uspon koji se proteže od izmjenjivača topline) i ostatka kruga. Na razini gornje točke također je ugrađen izlaz u ekspanzijski spremnik ili ventil za odzračivanje (kada se koristi membranski spremnik). To pomaže da "vrući" dio ukupne konture bude što kraći. Zahvaljujući ovoj mjeri, cirkulacija vode u sustavu grijanja u ovom odjeljku će se provesti uz minimalne gubitke topline.

Prihvatljiva brzina kretanja tekućine duž kruga moguća je ako postoji temperaturna razlika između izlaznog (iz kotla) i ulaznog kruga - ne manje od 25 0 C stupnjeva. Štoviše, kako se duljina cjevovoda povećava, temperaturna razlika bi se trebala povećati.

O vrstama i dijagramima ovih sustava

Postoje dva načina za ugradnju krugova gravitacijskog sustava grijanja. Govorimo o jednocijevnim i dvocijevnim krugovima. U prvom slučaju, voda se uklanja i dovodi iz radijatora kroz istu cijev, u drugom su dvije različite cijevi odgovorne za uklanjanje i ulazak tekućine. Također se koriste otvoreni i zatvoreni cirkulacijski sustavi.

Jednocijevni

Odlikuje se jednostavnošću ugradnje i niskim (gotovo na razini poda) postavljanjem cjevovoda. Jednocijevni sustav grijanja predstavljen je usponskom cijevi s ubrzavajućom cijevi koja se proteže od svoje gornje točke i usmjerena je što je više moguće prema dolje, a koja završava opskrbnim krugom. Spajanje sustava (ulaz i izlaz vode) na baterije izvodi se odozdo pomoću para cijevi manjeg promjera (ako govorimo o cjevovodu od dva inča, preporučljivo je koristiti zavoje od ¾ inča) . Zatim se rashladna tekućina iz baterija kreće prema kotlu.

Nedostatak takve sheme s prirodnom cirkulacijom rashladnog sredstva je njegova niska učinkovitost: kada se hladi, tekućina ulazi u isti cjevovod kroz koji se topla voda kreće do sljedeće baterije. Dakle, gubitak topline svakog sljedećeg radijatora je primjetno drugačiji, što uzrokuje neravnomjerno zagrijavanje kuće. Da bi se riješio ovaj problem, potrebno je povećati broj odjeljaka svake sljedeće baterije.

Zatvoreno

Jedan od najpopularnijih u Europi. Povoljno se razlikuje od uobičajenih gravitacijskih shema grijanja prisutnošću ekspanzijskog spremnika. Ovaj proces se može podijeliti u faze:

Zbog povećanja temperature, zagrijana rashladna tekućina istiskuje se hladnim slojevima i napušta krug grijanja;
Zagrijana tekućina završava u zatvorenom ekspanzijskom membranskom spremniku (u posudi podijeljenoj na pola razdjelnom membranom, pri čemu je jedna polovica ispunjena vodom, a druga sadrži plin - najčešće dušik);
Zagrijavanje vode dovodi do povećanja tlaka, zbog čega se plin u drugoj polovici spremnika komprimira, hlađenje rashladne tekućine dovodi do suprotnog procesa - plin, šireći se, gura tekućinu iz spremnika.

Njegov nedostatak, ako je potrebno grijati velike površine, može biti potreba za ugradnjom dovoljno velikog spremnika.

Otvoreni sustav

Razlikuje se od prethodnog dijagrama u dizajnu ekspanzijskog spremnika. U ovom slučaju, izrađen je samostalno i instaliran na tavanu ili točno ispod stropa. Obično se otvoreni sustav koristi za grijanje malih prostora.

Loša strana je često "gutanje" zraka i njegov ulazak u baterije, što negativno utječe na rad cijelog sustava, a također dovodi do preranog trošenja baterija i metalnih cijevi zbog pojačanih procesa korozije. Za borbu protiv prozračivanja baterije preporučuju se dizalice Mayevsky.

Dvocijevni

Omogućuje učinkovitije korištenje topline zbog strogog odvajanja hladnog i toplog kruga i pruža mogućnost povezivanja značajnog broja baterija.

Iz dovodne cijevi koja se nalazi u blizini stropa i proteže se od razdjelnika, spušta se nekoliko cijevi (s gornjim priključkom) (po jedna na svaki radijator). Duž poda prolazi povratna cijev, u kojoj se skuplja ohlađena rashladna tekućina koja dolazi iz baterija (donji dijagonalni priključak). Kao rezultat toga, ohlađene i vruće tekućine se ne miješaju, što osigurava ravnomjerno zagrijavanje svih prostorija u kući.

Radijalno

To je hibrid koji kombinira načela rada dvocijevnog kruga grijanja i toplovodnog poda. Dovodni i povratni krugovi odlaze od razvodnika. U ovom slučaju, povratni vod je postavljen ispod poda. Izravno spajanje na radijatore koristi se s minimalnim zavojima.

O prednostima i nedostacima gravitacijskog sustava grijanja

Kada nabrajamo prednosti sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine, vrijedi spomenuti:

jednostavnost instalacije, pokretanja i održavanja;
neovisnost o pristupu izvorima energije;
dobar toplinski učinak;
učinkovitost (pod uvjetom dobre toplinske izolacije zidova i prozorskih otvora zgrade);
tihi rad, budući da nema potrebe za korištenjem pumpe, koja često stvara zvučnu pozadinu nepovoljnu za odmor i rad;
trajnost (minimalni vijek trajanja - od 30-35 godina, podložno ugradnji iz novih visokokvalitetnih cijevi).

Govoreći o nedostacima ove vrste opskrbe toplinom za privatne kuće, ne može se ne reći nešto o:

ograničeni domet sustava (ne više od 30 metara);
niska produktivnost kada se instalira u zgrade s površinom većom od 100 m2;
potreba za potkrovljem za ugradnju sustava s ekspanzijskim spremnikom;
značajno vrijeme potrebno za zagrijavanje svih prostorija u zgradi;
potreba za izolacijom cijevi položenih u negrijanim prostorijama;
povećanje troškova za kupnju cijevi značajnog promjera, koji se koriste za smanjenje otpora tijekom prolaska vode.

O proračunu parametara sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom za jednokatnicu

Zbog nepostojanja dodatnih mehanizama u gravitacijskim sustavima grijanja jednokatne zgrade koji osiguravaju konstantno visoki tlak, svako moguće kršenje tijekom postavljanja cjevovoda može rezultirati problemima s opskrbom toplinom. Takva kršenja uključuju:

zanemarivanje potrebe za održavanjem kutova nagiba;
pogrešan izbor cijevi;
višak okretaja prilikom ugradnje sustava.

Razina nagiba pri postavljanju cjevovoda za grijanje u privatnoj kući regulirana je odredbama SNiP-a. U skladu s njima, za svaki linearni metar potreban je nagib od 1 cm, što osigurava normalno kretanje rashladne tekućine kroz cjevovod. Ako se prekrši ovaj standard, sustav se može napuniti zrakom i ukupna razina njegove učinkovitosti može se smanjiti.

O proračunu tlaka i snage grijanja

Na temelju odredbi SNiP-a, svaki kW toplinske snage namijenjen je za grijanje površine od 10 četvornih metara kuće. Prilikom izračunavanja razine snage za regije s toplom ili hladnom klimom, potrebno je koristiti posebne koeficijente. U prvom slučaju to će biti od 0,7 do 0,9, u drugom - od 1,5 do 2.

Međutim, metoda izračuna koja zanemaruje visinu stropova nije uvijek idealna. Stoga postoji još jedna opcija - na temelju volumena prostorije. U ovom slučaju, izračuni se temelje na pokazateljima toplinske snage (40 vata) za svaki kubični metar. U ovom slučaju, prisutnost prozora povećava rezultirajući broj za 100 vata (za svaki prozor), a vrata - za 200 vata (za svaki). U ovom slučaju, za jednokatne privatne kuće primjenjuje se koeficijent od 1,5.

Zapravo, standardna količina energije uključena u dizajn privatnih jednokatnih zgrada zahtijeva snagu grijanja od najmanje 50 vata po 1 m².

Proračun promjera cijevi u sustavu s prirodnom cirkulacijom

Promjer cijevi u gravitacijskim sustavima izračunava se na temelju:

potrebe zgrade za toplinskom energijom (+20%);
određivanje potrebne vrste materijala cijevi (na primjer, promjer čelične cijevi mora biti najmanje 0,5 cm);
SNiP podaci koji se odnose na omjer snage i unutarnjeg promjera cijevi.

Vrijedno je uzeti u obzir da se pri odabiru cijevi s nerazumno velikim poprečnim presjekom troškovi grijanja mogu povećati, dok se prijenos topline smanjuje. Izračun promjera cijevi za sustave s vlastitom cirkulacijom uključuje poštivanje još jednog jednostavnog pravila, koje uključuje sužavanje promjera cijevi veličinom nakon svake grane.

Kako napraviti vlastito grijanje privatne kuće s prirodnom cirkulacijom

Visokokvalitetni sustav grijanja za privatnu kuću s prirodnom cirkulacijom može se instalirati samostalno, bez uključivanja stručnjaka. Da biste to učinili, morate izvršiti potrebne izračune i strogo slijediti detaljne upute posebnih priručnika koji korak po korak opisuju cijeli proces instaliranja sustava grijanja vode s prirodnom cirkulacijom u privatnoj kući.

Za privatne seoske kuće i vikendice često se postavlja sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine. Ova odluka ima svoje pozitivne i negativne strane. Shema se izvodi na četiri različita načina.

Sustav s gravitacijskom cirkulacijom osjetljiv je na greške nastale tijekom instalacije grijanja.

Princip rada prirodnog cirkulacijskog sustava

Shema grijanja za privatnu kuću s prirodnom cirkulacijom popularna je zbog sljedećih prednosti:

Jednostavna montaža i održavanje.
Nema potrebe za instaliranjem dodatne opreme.
Energetska neovisnost – tijekom rada nisu potrebni dodatni troškovi energije. Kada nestane struje, sustav grijanja nastavlja raditi.

Princip rada grijanja vode, korištenjem gravitacijske cirkulacije, temelji se na fizikalnim zakonima. Zagrijavanjem se smanjuje gustoća i težina tekućine, a kada se tekući medij ohladi, parametri se vraćaju u prvobitno stanje.

Istodobno, praktički nema pritiska u sustavu grijanja. U termotehničkim formulama prihvaća se omjer od 1 atm za svakih 10 m tlaka vodenog stupca. Izračun sustava grijanja dvokatnice pokazat će da hidrostatski tlak ne prelazi 1 atm, u jednokatnim zgradama 0,5-0,7 atm.

Budući da tekućina povećava volumen kada se zagrijava, za prirodnu cirkulaciju potreban je ekspanzijski spremnik. Voda koja prolazi kroz vodeni krug kotla se zagrijava, što dovodi do povećanja volumena. Ekspanzijski spremnik trebao bi se nalaziti na dovodu rashladne tekućine, na samom vrhu sustava grijanja. Svrha međuspremnika je kompenzirati povećanje volumena tekućine.

Samokružni sustav grijanja može se koristiti u privatnim kućama, što omogućuje sljedeće priključke:

Priključak na grijane podove– zahtijeva ugradnju cirkulacijske pumpe samo na vodeni krug položen u pod. Ostatak sustava nastavit će raditi s prirodnom cirkulacijom. Nakon nestanka struje prostorija će se dalje grijati pomoću ugrađenih radijatora.
Rad s neizravnim kotlom za grijanje vode– moguće je priključivanje na sustav s prirodnom cirkulacijom, bez potrebe za spajanjem crpne opreme. Da biste to učinili, kotao je instaliran na gornjoj točki sustava, odmah ispod spremnika za ekspanziju zraka zatvorenog ili otvorenog tipa. Ako to nije moguće, crpka se postavlja izravno na spremnik, dodatno se ugrađuje nepovratni ventil kako bi se izbjegla recirkulacija rashladne tekućine.

U sustavima s gravitacijskom cirkulacijom, rashladna tekućina se kreće gravitacijom. Zahvaljujući prirodnom širenju, zagrijana tekućina se diže uzbrznim dijelom, a zatim "teče" nizbrdo kroz cijevi spojene na radijatore natrag u kotao.

Vrste sustava grijanja s gravitacijskom cirkulacijom

Unatoč jednostavnom dizajnu sustava grijanja vode s vlastitom cirkulacijom rashladne tekućine, postoje najmanje četiri popularne instalacijske sheme. Izbor vrste ožičenja ovisi o karakteristikama same zgrade i očekivanim performansama.

Da biste utvrdili koja će shema raditi, u svakom pojedinačnom slučaju potrebno je izvršiti hidraulički proračun sustava, uzeti u obzir karakteristike grijaće jedinice, izračunati promjer cijevi itd. Možda ćete trebati stručnu pomoć prilikom izvođenja izračuna.

Zatvoreni sustav s gravitacijskom cirkulacijom

U zemljama EU zatvoreni sustavi najpopularniji su od ostalih rješenja. U Ruskoj Federaciji shema još nije dobila široku primjenu. Načela rada zatvorenog sustava grijanja vode s cirkulacijom bez pumpe su sljedeća:

Kada se zagrijava, rashladna tekućina se širi i voda se istiskuje iz kruga grijanja.
Pod pritiskom tekućina ulazi u ekspanzijski spremnik. Dizajn spremnika sastoji se od šupljine podijeljene membranom na dva dijela. Jedna polovica spremnika je napunjena plinom (većina modela koristi dušik). Drugi dio ostaje prazan za punjenje rashladnom tekućinom.
Kada se tekućina zagrije, stvara se pritisak dovoljan da progura kroz membranu i sabije dušik. Nakon hlađenja dolazi do obrnutog procesa i plin istiskuje vodu iz spremnika.

Inače, sustavi zatvorenog tipa rade kao i druge sheme grijanja s prirodnom cirkulacijom. Nedostaci uključuju ovisnost o volumenu ekspanzijskog spremnika. Za sobe s velikom grijanom površinom morat ćete instalirati prostrani spremnik, što nije uvijek preporučljivo.

Otvoreni sustav s gravitacijskom cirkulacijom

Sustav grijanja otvorenog tipa razlikuje se od prethodnog tipa samo u dizajnu ekspanzijskog spremnika. Ova se shema najčešće koristila u starim zgradama. Prednost otvorenog sustava je mogućnost samostalne izrade kontejnera od otpadnog materijala. Spremnik obično ima skromne dimenzije i postavlja se na krov ili ispod stropa dnevne sobe.

Glavni nedostatak otvorenih konstrukcija je ulazak zraka u cijevi i radijatore grijanja, što dovodi do povećane korozije i brzog kvara grijaćih elemenata. Prozračivanje sustava također je čest "gost" u krugovima otvorenog tipa. Zbog toga se radijatori postavljaju pod kutom; ventili Mayevsky moraju biti osigurani za ispuštanje zraka.

Jednocijevni samocirkulacijski sustav

Jednocijevni vodoravni sustav s prirodnom cirkulacijom ima nisku toplinsku učinkovitost i stoga se koristi izuzetno rijetko. Bit kruga je da je dovodna cijev serijski spojena na radijatore.

Zagrijana rashladna tekućina ulazi u gornju granu cijevi baterije i ispušta se kroz donji izlaz. Nakon toga, toplina teče do sljedeće jedinice za grijanje i tako dalje do zadnje točke. Povratni tok se vraća iz krajnje vanjske baterije u kotao.

Ovo rješenje ima nekoliko prednosti:

Ispod stropa i iznad razine poda nema parnog cjevovoda.
Štedi novac na instalaciji sustava.

Nedostaci ovog rješenja su očiti. Prolaz topline radijatora grijanja i intenzitet njihovog zagrijavanja opada s udaljenošću od kotla. Kao što praksa pokazuje, jednocijevni sustav grijanja za dvokatnicu s prirodnom cirkulacijom, čak i ako se promatraju svi nagibi i odabire točan promjer cijevi, često se prepravlja (putem instalacije).

Dvocijevni samocirkulacijski sustav

Dvocijevni sustav grijanja u privatnoj kući s prirodnom cirkulacijom ima sljedeće značajke dizajna:

Kao rezultat, dvocijevni radijatorski sustav pruža sljedeće prednosti:

Ravnomjerna raspodjela topline.
Nema potrebe dodavati radijatorske dijelove za bolje grijanje.
Lakše podešavanje sustava.
Promjer vodenog kruga je barem za jednu veličinu manji nego kod jednocijevnih krugova.
Nedostatak strogih pravila za ugradnju dvocijevnih sustava. Dopuštena su mala odstupanja u pogledu nagiba.

Glavna prednost dvocijevnih sustava grijanja s donjim i gornjim ožičenjem je jednostavnost i istodobno učinkovitost dizajna, što vam omogućuje da uklonite pogreške u izračunima ili tijekom instalacijskih radova.

Kako pravilno napraviti grijanje vode s prirodnom cirkulacijom

Svi gravitacijski sustavi imaju zajednički nedostatak - nedostatak tlaka u sustavu. Sva kršenja tijekom instalacijskih radova, veliki broj zavoja, nepoštivanje nagiba odmah utječu na performanse vodenog kruga.

Za pravilno grijanje bez pumpe, uzmite u obzir sljedeće:

Minimalni kut nagiba.
Vrsta i promjer cijevi koje se koriste za krug vode.
Značajke opskrbe i vrste rashladne tekućine.

Koji je nagib cijevi potreban za gravitacijsku cirkulaciju

Projektni standardi za kućni sustav grijanja s gravitacijskom cirkulacijom detaljno su navedeni u građevinskim propisima. Zahtjevi uzimaju u obzir da će kretanje tekućine unutar vodenog kruga biti otežano hidrauličkim otporom, preprekama u obliku kutova i zavoja itd.

Nagib cijevi za grijanje reguliran je SNiP-om. Prema standardima navedenim u dokumentu, za svaki dužni metar potreban je nagib od 10 mm. Usklađenost s ovim uvjetom jamči nesmetano kretanje tekućine u vodenom krugu.

Kršenje nagiba pri polaganju cijevi dovodi do prozračivanja sustava, nedovoljnog zagrijavanja radijatora udaljenih od kotla i, kao rezultat, smanjenja toplinske učinkovitosti.

Norme nagiba cijevi za prirodnu cirkulaciju rashladne tekućine navedene su u (ranije SNiP 41-01-2003) "Polaganje cjevovoda za grijanje".

Koje se cijevi koriste za ugradnju

Važan je izbor cijevi za izradu kruga grijanja. Svaki materijal ima svoje toplinske karakteristike, hidraulički otpor itd. Kada sami izvodite instalacijske radove, dodatno uzmite u obzir složenost instalacije.

Najčešće korišteni građevinski materijali su:

Čelične cijevi - prednosti materijala uključuju: pristupačnu cijenu, otpornost na visoki tlak, toplinsku vodljivost i čvrstoću. Nedostatak čelika je njegova složena ugradnja, što je nemoguće bez upotrebe opreme za zavarivanje.
Metalno-plastične cijevi– imaju glatku unutarnju površinu koja sprječava začepljenje kruga, malu težinu i linearno širenje, bez korozije. Popularnost metalno-plastičnih cijevi donekle je ograničena njihovim kratkim vijekom trajanja (15 godina) i visokom cijenom materijala.
Polipropilenske cijevi– naširoko se koriste zbog jednostavnosti ugradnje, visoke nepropusnosti i čvrstoće, dugog vijeka trajanja i otpornosti na smrzavanje. Polipropilenske cijevi postavljaju se pomoću lemilice. Vijek trajanja najmanje 25 godina.
Bakrene cijevi nisu široko korištene zbog svoje visoke cijene. Bakar ima maksimalan prijenos topline. Podnosi zagrijavanje do + 500°C, vijek trajanja preko 100 godina. Izgled lule zaslužuje posebnu pohvalu. Pod utjecajem temperature, površina bakra postaje prekrivena patinom, što samo poboljšava vanjske karakteristike materijala.

Koliki promjer trebaju biti cijevi za cirkulaciju bez pumpe?

Točan izračun promjera cijevi za grijanje vode s prirodnom cirkulacijom provodi se u nekoliko faza:

Izračunava se potreba prostorije za toplinskom energijom. Dobivenom rezultatu dodaje se oko 20%.
SNiP označava omjer toplinske snage prema unutarnjem presjeku cijevi. Izračunavamo presjek cjevovoda pomoću zadanih formula. Kako biste izbjegli izvođenje složenih izračuna, trebali biste koristiti online kalkulator.
Promjer cijevi prirodnog cirkulacijskog sustava mora se odabrati prema izračunima toplinske tehnike. Pretjerano širok cjevovod dovodi do smanjenog prijenosa topline i povećanja troškova grijanja. Na širinu presjeka utječe vrsta korištenog materijala. Dakle, čelične cijevi ne smiju biti uže od 50 mm. u promjeru.

Postoji još jedno pravilo koje pomaže povećati cirkulaciju. Nakon svakog grananja cijevi promjer se sužava za jednu veličinu. U praksi to znači sljedeće. Na kotao je spojena cijev od dva inča. Nakon prvog grananja, kontura se sužava na 1 ¾, zatim na 1 ½, itd. Naprotiv, povratni vod je sastavljen s ekspanzijom.

Ako su proračuni promjera izvršeni ispravno i promatrani su nagibi cjevovoda pri projektiranju i izvođenju instalacijskih radova na sustavu grijanja s gravitacijskom cirkulacijom, problemi u radu su izuzetno rijetki i uglavnom se javljaju zbog nepravilnog rada.

Koje je punjenje bolje - donje ili gornje?

Prirodna cirkulacija vode u sustavu grijanja jednokatne kuće uvelike ovisi o odabranoj shemi za opskrbu rashladne tekućine izravno na radijatore. Uobičajeno je klasificirati sve vrste povezivanja ili punjenja u dvije kategorije:

Pogreške u odabiru vrste punjenja dovode do potrebe za izmjenom vodenog kruga ugradnjom cirkulacijske opreme.

Koja je rashladna tekućina bolja za sustave s vlastitom cirkulacijom

Optimalna rashladna tekućina za sustav grijanja s prirodnim kretanjem tekućine je voda. Činjenica je da antifriz ima veću gustoću i manji prijenos topline. Da bi se spojevi glikola zagrijali do potrebnog stanja, potrebno je više vremena za sagorijevanje goriva, dok prijenos topline ostaje na razini vode.

Dva su argumenta za korištenje tekućine protiv smrzavanja:

Visoka fluidnost materijala, poboljšava cirkulaciju.
Sposobnost održavanja fluidnosti pri dostizanju -10°C, -15°C.

Antifriz se koristi ako ne planirate zagrijavati prostoriju dulje vrijeme ili to činiti povremeno, a nije moguće stalno ispuštati tekućinu iz sustava.

Koje grijanje je bolje odabrati - prirodno ili prisilno?

Dizajnerske značajke sustava s prirodnom gravitacijskom cirkulacijom, jednostavnost ugradnje i mogućnost samostalnog rada učinile su ovu shemu vrlo popularnom među domaćim potrošačima.

No samokružni dizajn gubi u usporedbi s krugom spojenim na crpnu opremu u sljedećim aspektima:

Početak rada - sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom počinje raditi pri temperaturi rashladne tekućine od oko 50 ° C. To je neophodno za povećanje volumena vode. Kada je spojena na crpku, tekućina se kreće kroz vodeni krug odmah nakon uključivanja.
Smanjenje snage uređaja za grijanje tijekom prirodne cirkulacije rashladne tekućine s povećanjem udaljenosti od kotla. Čak i s ispravno sastavljenim krugom, temperaturna razlika je oko 5°C.
Utjecaj zraka - glavni razlog nedostatka cirkulacije je prozračivanje dijela kruga vode. Zrak u sustavu grijanja može se formirati zbog nepoštivanja nagiba, upotrebe otvorenog ekspanzijskog spremnika i drugih razloga. Da biste stlačili sustav, morate uključiti kotao na maksimalnu snagu, što dovodi do značajnih troškova.
Grijanje dvokatnice s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine teško je zbog postojećih prepreka kretanju tekućine.
Što se tiče regulacije grijanja, samocirkulacijski sustavi su također inferiorni od krugova povezanih s crpkama. Moderna cirkulacijska oprema povezana je sa sobnim termostatima, što osigurava točan prijenos topline i zagrijavanje sobne temperature s greškom do 1°C. Ugradnja termostata također je dopuštena u krugovima s vlastitom cirkulacijom, ali će pogreška podešavanja biti 3-5 ° C.

Odabir sustava s prirodnom cirkulacijom opravdan je u slučaju grijanja malih jednokatnih zgrada. Ako trebate grijati vikendice i seoske kuće s površinom većom od 150-200 m², morate instalirati cirkulacijsku opremu.

Glavna prednost shema samocirkulacije je njihova energetska neovisnost, ali nakon jednostavnih izračuna možemo doći do zaključka da ušteda električne energije ne opravdava gubitak topline tijekom neovisnog kretanja rashladne tekućine. Krugovi s prisilnom cirkulacijom imaju veći prijenos topline i učinkovitost.