Schema de încălzire a unei case particulare cu circulație naturală

Sistemul de încălzire cu circulație naturală a agentului de răcire este adesea utilizat pentru încălzirea caselor de vară și a caselor particulare, care sunt situate departe de comunicațiile orașului. Un astfel de sistem funcționează fără o pompă, ceea ce înseamnă că nu depinde de electricitate, deci este favorizat.

Tabelul de conținut:

Principiul de funcționare a unui sistem de încălzire cu circulație naturală

Sarcina principală a unui sistem de încălzire a apei este de a face lichidul de răcire să circule prin țevi. Pentru ca locuința să se încălzească, apa caldă din cazan trebuie să curgă în țevi și radiatoare. Un sistem de încălzire cu circulație naturală funcționează pe principiul gravitației. Lichidul se deplasează prin conducte prin gravitație, fără a utiliza o pompă. Densitatea și greutatea lichidului devin mai mici atunci când este încălzit, iar după răcire acesta revine la starea sa primară.

Nu există practic nicio presiune într-un astfel de dispozitiv. Conform calculelor, puteți vedea că la capul unei coloane de apă de 10 metri există o presiune de 1 atmosferă. Se pare că în dispozitivul de încălzire al unei case cu un etaj presiunea va fi de la 0,5 la 0,7 atm, iar într-o casă cu două etaje — nu mai mult de 1 atm.

Avantaje și dezavantaje ale încălzirii cu circulație naturală

Ca orice dispozitiv, încălzirea apei cu circulație naturală are avantajele, dar și dezavantajele sale. Care sunt avantajele sistemului?

1. Instalare și întreținere simplă, ușor de pornit sistemul. Întreaga instalare poate fi făcută de către dumneavoastră.
2. Nu este nevoie să cumpărați echipamente scumpe.
3. Sistemul funcționează stabil. Mediul de transfer de căldură oferă cea mai mare putere termică și menține temperatura dorită în cameră.
4. Nu există dependență de electricitate. Dispozitivul va continua să funcționeze dacă electricitatea este întreruptă.
5. Dacă casa este bine izolată, atunci cu un astfel de sistem puteți economisi bine.
6. Absența unei pompe, care creează o mulțime de zgomot.
7. Dacă întreținerea este efectuată la timp, dispozitivul de încălzire poate funcționa timp de peste 35 de ani.

Minusuri ale sistemului:

• Deși sistemul de încălzire necesită puține materiale, costurile vor fi mult mai mari dacă rezistența locală a conductelor este redusă. Acest lucru se datorează faptului că vor trebui instalate conducte mai mari.
• Casa se încălzește mult mai lent.
• Dacă țevile trec prin camere neîncălzite, aceste zone trebuie izolate. În caz contrar, există riscul ca lichidul să înghețe.
• Un astfel de sistem de încălzire este potrivit numai pentru case particulare cu o suprafață de cel mult 100 de metri pătrați, deoarece funcționează pe o rază de până la 30 de metri. Acest lucru se datorează faptului că sistemul are un cap de circulație mic.
• Condiția principală este podul din casă. Acolo este instalat rezervorul de expansiune.

Tipuri de sisteme cu circulație naturală

Înainte de a crea o schemă pentru încălzirea unei case particulare, calculați mai întâi cantitatea de căldură necesară pentru spații. Calculul include date privind cazanul, amplasarea și diametrul conductelor, precum și nivelul de izolare termică a pereților exteriori. Chiar și cele mai mici erori în calcule pot afecta calitatea încălzirii casei. Prin urmare, este mai bine ca toate calculele să fie efectuate de specialiști. Sistemele de încălzire sunt de mai multe tipuri:

• Tip deschis și tip închis (se disting prin rezervoare de expansiune).
• Tip cu o țeavă și tip cu două țevi (radiatoarele de încălzire sunt conectate în moduri diferite).

Sistem deschis

Dispozitivul deschis include un rezervor (rezervor deschis) care este echipat cu o conductă (deversor de urgență). Conducta este conectată la sistemul de canalizare sau duce la stradă. Rezervorul este instalat sub tavan, uneori în pod. Rezervorul de tip deschis poate fi făcut de orice dimensiune cu propriile mâini, care este principalul său avantaj. Are un preț accesibil. Dezavantaje ale dispozitivului:

• În rezervorul de tip deschis, trebuie să reumpleți constant apa, deoarece se evaporă rapid. Pentru a nu reumple în mod constant apa manual, o conductă de apă poate fi conectată la rezervor.
• Adesea, se formează coroziune pe elementele metalice ale circuitului. Deoarece oxigenul este atras constant în rezervorul deschis.
• Aerul intră în conducte. Prin fixarea radiatoarelor cu o ușoară înclinare și instalarea unor guri automate de aerisire, este posibil să se scape de problemă.

Sistemul închis

Sistemul cu circulație naturală a agentului de răcire de tip închis este bine adaptat atât pentru casele cu un etaj, cât și pentru cele cu două etaje. Un rezervor cu membrană este instalat în circuitul de încălzire. Datorită rezervorului, părțile metalice ale dispozitivului sunt mai puțin sensibile la coroziune. Dispozitivul închis funcționează după cum urmează:

1. Un rezervor închis cu o membrană elastică este un rezervor cu membrană de expansiune. Membrana creează două secțiuni în rezervor. Prima secțiune este pentru agentul de încălzire, iar cealaltă secțiune conține aer sau azot. În timpul expansiunii agentului de răcire, excesul de apă din circuitul de încălzire intră în rezervor.
2. Membrana începe să se întindă din cauza apei calde, iar gazul din a doua secțiune începe să se comprime.
3. Când apa se răcește, gazul se dilată din nou și împinge agentul de încălzire înapoi în sistem. În acest fel, circuitul de apă este umplut continuu cu agentul termic.

Dacă trebuie să alegeți între un sistem deschis și unul închis, este mai ieftin să cumpărați sau să creați cu propriile mâini un rezervor deschis. Un rezervor cu membrană este de câteva ori mai scump, așa că este rar utilizat.

Sistem cu o singură țeavă

Pentru casele cu un etaj cu o suprafață mică, încălzirea cu o singură țeavă este potrivită. Într-o casă cu două etaje, acest tip de încălzire va fi ineficient. Pro-urile sistemului sunt instalarea ieftină, designul simplu, țevile nu sunt instalate sub tavan, astfel încât interiorul general al camerei nu va fi stricat. Tipul de încălzire cu o singură țeavă funcționează pe următorul principiu:

• De-a lungul secțiunii verticale a conductei, lichidul se ridică.
• Apoi, lichidul de răcire se deplasează într-o țeavă situată orizontal. Această țeavă conectează radiatoarele de încălzire.
• Lichidul răcit este returnat înapoi în cazan de la radiatorul cel mai exterior.

Acest sistem are dezavantajele sale. Cu cât conducta ascendentă de alimentare este mai îndepărtată, cu atât temperatura radiatoarelor este mai scăzută. Bypass-urile vor contribui la creșterea performanței. Pentru a stabili încălzirea uniformă a casei, în locurile în care sunt conectate radiatoarele, puneți jumperi. Chiar și cu calcule exacte, un sistem de tip monotubulă va fi ineficient dacă casa cu un singur etaj are mai mult de trei camere. Problema poate fi rezolvată prin modernizarea sistemului cu o pompă de circulație.

Schema de încălzire a apei cu două țevi pentru o casă particulară cu circulație naturală

Tipul de încălzire cu două țevi este potrivit pentru încălzirea unei case cu două etaje. Dacă comparați un sistem cu o țeavă și unul cu două țevi, atunci în cel de-al doilea — lichidul este furnizat la toate radiatoarele calde. Circuitul cu două țevi are un design special, constând din două țevi. Una pentru alimentare și cealaltă pentru retur. Conducta de alimentare este conectată la fiecare dispozitiv de încălzire. Conexiunea se face printr-o priză de intrare separată. Și țeava de retur este conectată separat. Avantajele sistemului de încălzire cu distribuție superioară și inferioară este că instalarea sa este foarte simplă, iar caracteristicile de funcționare sunt eficiente. Cu un astfel de sistem:

1. Este posibil să nu se adauge secțiuni suplimentare la radiator pentru a îmbunătăți încălzirea.
2. Spre deosebire de circuitul cu o singură țeavă, în acest sistem se utilizează țevi cu diametru mai mic pentru conducte.
3. Reglarea ușoară a sistemului.
4. Există o distribuție uniformă a căldurii.

Acum este posibil să creați cu propriile mâini un tip de încălzire cu două țevi cu circulație naturală. Pentru fabricarea sa, sunt utilizate țevi din oțel sau polimer.

Schema de calcul a sistemului de încălzire cu circulație naturală

Cel mai dificil lucru în proiectarea unui sistem de încălzire este calculul corect. Cât de bine va funcționa dispozitivul depinde de lungimea și unghiul țevilor, precum și de numărul de spire pe acesta. Este necesar să știți acest lucru, deoarece nu există presiune în circuit. Ce trebuie să luați în considerare atunci când faceți un circuit și un calcul:

1. Ce diametru au țevile și materialul din care sunt făcute.
2. Unghiul de înclinare al țevilor.
3. Tipuri de mediu de transfer termic.
4. Metodele de alimentare cu mediul de transfer termic.

Care este cel mai bun material pentru țevi?

Modul în care este instalat circuitul, protecția împotriva coroziunii și rezistența hidraulică, toți acești indicatori vor depinde de materialul din care este realizată conducta. Pentru sistemul de încălzire pot fi utilizate țevi din polipropilenă, oțel, metal-plastic și cupru.

• Material din polipropilenă. Țevile din polipropilenă sunt bine tolerante la temperaturi ridicate, au o durată lungă de viață (peste 25 de ani), netede în interior. Sunt necesare unelte speciale pentru instalare, costisitoare.
• Oțel. În ciuda faptului că astfel de țevi sunt destul de durabile și au un preț accesibil, ele sunt supuse coroziunii și creșterii excesive. În plus, pentru instalare sunt necesare sudură sau multe fitinguri.
• Metaloplastic. Țevi ușoare, au o suprafață interioară perfect netedă. Datorită acestui fapt, nu există coroziune și depuneri pe ele. Dar după instalare, va trebui să trageți în mod constant piesele de legătură filetate, ceea ce reprezintă un mare dezavantaj. Durata lor de viață este de aproximativ 15 ani, iar pentru țevi acest lucru este foarte puțin. Au un cost ridicat.
• Țevi din cupru. Țevile din cupru au un aspect frumos și o durată de viață de peste 100 de ani. Pentru instalare folosesc lipirea, foarte scumpă în cost.

Pentru a determina ce diametru al țevilor este potrivit pentru încălzirea casei, trebuie să știți că:

1. Diametrul țevii se alege, în funcție de materialul din care sunt confecționate țevile și de calculele termotehnice efectuate.
2. Calculați cantitatea de căldură necesară pentru încăpere și adăugați 20% la rezultat.
3. Folosind valorile indicate în tabelele SNiP, se calculează secțiunea transversală a conductei. Calculul se bazează pe citirile capacității termice și pe dimensiunea conductei (secțiunea transversală internă).

Dacă după fiecare ramificare conducta de alimentare este instalată cu 1 dimensiune mai mică decât cea anterioară, circulația schimbătorului de căldură va deveni de câteva ori mai intensă. Conducta de retur este instalată cu dilatare. Astfel se calculează diametrul minim al celor două țevi. Respectând valorile obținute, se stabilește o dimensiune diferită pentru fiecare secțiune a conductei.

Unghiul de înclinare al țevilor de încălzire

Pe secțiunile de țevi cu unghiuri și viraje, agentul de răcire se va deplasa slab. Aici, mișcarea sa este afectată negativ de rezistența hidraulică. Prin urmare, făcând o schemă și făcând calcule, este necesar să se respecte normele de construcție care sunt specificate în SNiP 41-01-2003. Pentru a preveni intrarea aerului în sistem, iar radiatoarele îndepărtate sunt bine încălzite, țevile trebuie instalate cu o pantă: pe 1 metru de lungime, panta nu este mai mică de 10 mm.

Tipuri de medii de transfer termic

Apa sau antigelul pot fi utilizate ca mediu de transfer termic. Deoarece antigelul are o densitate ridicată și o putere termică scăzută, va fi nevoie de mult combustibil pentru a-l încălzi. Prin urmare, este mai favorabil să se utilizeze apă pentru un sistem cu circulație naturală. În plus, antigelul se extinde mai puternic atunci când este încălzit, astfel încât rezervorul cu diafragmă trebuie să aibă un volum mai mare.

Metode de alimentare cu agent de transfer termic

Agentul de răcire poate fi circulat de la cazan la încălzitor în două moduri. Prin ieșirea inferioară sau superioară.

• Ieșirea inferioară. Această metodă este utilizată numai pentru sistemele cu o singură țeavă. Conductele sunt așezate la nivelul podelei și nu pot fi instalate conducte verticale. Fără o pompă de circulație, ieșirea inferioară este ineficientă.
• Umplerea superioară. Se utilizează atât pentru sistemele cu o țeavă, cât și pentru cele cu două țevi. Datorită faptului că conducta de distribuție este instalată sub tavan, agentul de răcire fierbinte este alimentat activ către fiecare radiator. Apoi, pe măsură ce se răcește, apa curge în conducta de retur instalată de-a lungul podelei.

Concluzie

Sistemul de încălzire cu circulație naturală poate fi conectat la un simplu aragaz cu combustibil solid sau la un cazan de încălzire. Datorită unui sistem de încălzire fără pompe, încălzirea locuinței dvs. nu va depinde de alimentarea cu energie electrică.