Construção de uma rede de aquecimento gravidade autônoma é selecionado se impraticável e às vezes impossível determinar a bomba de circulação ou se conectar a uma fonte de alimentação centralizada.
Ao sistema de aquecimento com função de circulação natural sem problemas, é necessário calcular os parâmetros corretamente instalar os componentes e escolha o esquema de circuitos de água razoável.
Neste artigo:
- Os princípios do processo de circulação natural
- A máxima diferença de pressão hidrostática
- Minimizar a resistência ao movimento da água
- Regras para a escolha e instalação de tubos
- Single-tubo e do circuito de aquecimento de tubo duplo
- Circuito usando uma linha
- Variant usando tubo de retorno
- vídeos úteis sobre o tema
Os princípios do processo de circulação natural
O processo de circulação de água no circuito de aquecimento sem utilizar uma bomba de circulação ocorre devido às leis físicas naturais.
Compreender a natureza desses processos permitirá projeto de sistema de aquecimento bem concebido para casos padrão e não padrão.
A máxima diferença de pressão hidrostática
A principal característica física de qualquer líquido de arrefecimento (água ou glicol), que promove o seu movimento para o contorno de circulação natural - diminuição da densidade com o aumento da temperatura. densidade da água quente inferior a frio e, por conseguinte, há uma diferença na pressão hidrostática da coluna de líquido quente e frio. A água fria que flui para o permutador de calor, quente desloca-se o tubo.
circuito caseiro de aquecimento pode ser dividido em vários fragmentos. Por "quente" Fragmentos de água é dirigido para cima, e por "frio" - para baixo. fragmentos de fronteira superior e inferior são ponto aquecimento. A principal tarefa no simulação de circulação natural da água é conseguir uma máxima diferença possível entre a pressão da coluna de líquido no "quente" e "frio" fragmentos.
Um clássico para circulação natural elemento do circuito de água é colector de aceleração (tubo ascendente principal) - um tubo vertical dirigida para cima a partir do permutador de calor. colector de aceleração devem ter uma temperatura máxima, de modo que é isolado ao longo de todo o comprimento. Embora, se a altura do reservatório não é grande (para ambas as casas térreas), você não pode realizar isolamento térmico, bem como água em que não terá tempo para esfriar.
Normalmente projetar o sistema para que o ponto superior do coletor de dispersão coincidir com o ponto superior de todo o circuito. Não consta um tanque do tipo ou da válvula-expansor aberta para descarregar o ar quando se utiliza um tanque de membrana. Em seguida, o comprimento do fragmento de loop "quente" é o mínimo possível, o que leva a uma redução das perdas de calor nesta zona.
É também desejável a porção circuito "quente" não é combinado com uma porção comprida, transmitindo o meio de aquecimento arrefecido. Idealmente, o ponto mais baixo do circuito de água coincide com o ponto mais baixo do permutador de calor colocado no aparelho de aquecimento.
Para o segmento de circuito de água "fria", também, tem suas próprias regras, aumentando a pressão do líquido:
- mais a perda de calor na parte "fria" da rede de aquecimento, quanto menor a temperatura da água e o seu maior densidade, de modo que o funcionamento dos sistemas de circulação natural é possível apenas com considerável de transferência de calor;
- quanto maior for a distância a partir do ponto inferior do contorno dos pontos de ligação do radiador, a maior porção da coluna de água com uma temperatura mínima e máxima densidade.
Para garantir que a última regra é muitas vezes um forno ou caldeira instalada no ponto mais baixo da casa, por exemplo, na adega. Assim, a colocação da caldeira fornece a maior distância possível entre o nível mais baixo e o ponto de entrada de água do radiador para o permutador de calor.
No entanto, a altura entre os pontos superior e inferior do circuito de água de circulação natural não deve ser muito grande (na prática não superior a 10 metros). A fornalha ou caldeira, um permutador de calor, e apenas a parte inferior do colector de aceleração.
Se o fragmento é pequena em relação a toda a altura do circuito de água, a queda de pressão na porção do circuito "quente" será insignificante e processo de circulação é iniciada.
Minimizar a resistência ao movimento da água
Ao projetar o sistema com circulação natural é necessário ter em conta a velocidade do circuito de refrigerante. Em primeiro lugar, o mais rápido a velocidade, mais rápida a transferência de calor será realizada de acordo com o "boiler - calor - circuito de água - radiadores - sala".
Em segundo lugar, o mais rápido a velocidade do fluido através do permutador de calor, menor será a probabilidade da ferver, o que é particularmente importante no aquecimento do forno.
Em sistemas de aquecimento com circulação forçada de taxa de fluxo de água depende, principalmente, os parâmetros da bomba de circulação. Quando o aquecimento de água com uma velocidade de circulação natural depende dos seguintes factores:
- diferença de pressão entre as partes de contorno em seu ponto mais baixo;
- hidrodinâmico sistema de aquecimento por resistência.
Métodos para maximizar a diferença de pressão acima discutido. queda de pressão do sistema real não se presta ao cálculo preciso por causa de complexos modelos matemáticos e um grande número de dados de entrada, cuja exactidão é difícil garantir. No entanto, existem regras gerais que irão reduzir a resistência do circuito de aquecimento.
As principais causas de velocidade da água reduzida são a resistência da parede do tubo e a presença das restrições como um resultado de ter encaixes ou válvulas. Em taxas de fluxo baixas paredes praticamente sem resistência, excepto tubos longos e finos, para a característica de aquecimento por meio de aquecimento do chão. Como regra, é isolado circuitos individuais com circulação forçada.
Ao selecionar os tipos de tubos para o loop com circulação natural teria que levar em conta a disponibilidade de restrições técnicas ao instalar o sistema. Por conseguinte, os tubos metálicos utilizados na circulação natural da água é indesejável por causa dos seus encaixes de ligação, com o diâmetro interno muito menor.
Regras para a escolha e instalação de tubos
A selecção entre os tubos de aço ou de polipropileno em qualquer circulação ocorre de acordo com o critério a possibilidade de seu uso para água quente, bem como os preços dos produtos, facilidade de instalação e vida operação.
montar alimentação Riser de um tubo de metal, como a água passa através do mais alto temperatura, e, no caso de aquecimento do forno ou mau funcionamento do permutador de calor é possível concretização a passagem de vapor.
Quando necessário utilizar um diâmetro de tubo de circulação natural um pouco maior do que no caso da bomba de circulação. Tipicamente, para o aquecimento até 200 metros quadrados, e o diâmetro do tubo colector para dispersar a entrada de retorno para o permutador de calor é de duas polegadas. Isto é devido à baixa velocidade da água em comparação com circulação forçada para isso, o que conduz aos seguintes problemas:
- uma menor quantidade de calor transferido por unidade de tempo a partir da fonte de calor para o ambiente;
- uma pequena cabeça não será capaz de empurrar o bloqueio ou de ar bolsos.
Uma atenção especial quando se utiliza o circuito de circulação natural, com o problema de fluxo de entrada inferior deve ser dada para a remoção de ar do sistema. Ele não pode completamente descarregada a partir do líquido de arrefecimento através do tanque de expansão, porque ferver a água flui na primeira linha para equipamentos localizados abaixo do que eles.
Se a circulação forçada de ar a pressão da água de pastoreio fixo no ponto mais alto do sistema colector de ar - um dispositivo com controlo automático, manual ou semi-automática. Com a ajuda de guindaste Majewski produzido principalmente de ajuste de calor.
Os sistemas de aquecimento gravitacionais com fornecimento, abaixo dos dispositivos, guindastes Majewski utilizado directamente para a purga de ar.
Ar pode também ser descarregado por meio de purga de ar instalado em cada espelho de degrau ou linha de ar colocado sistema rodovias paralelas. Por causa da impressionante número de dispositivos para remover o ar a partir do fundo da cablagem do circuito gravidade são usadas muito raramente.
A baixa pressão, uma pequena bolsa de ar é capaz de parar completamente o sistema de aquecimento. Assim, de acordo com a cortar 41-01-2003 não permitida sem inclinação colocar tubagens de sistemas de aquecimento com a velocidade da água inferior a 0,25 m / s.
Em tal velocidade de circulação natural inatingível. Portanto, além de aumentar o diâmetro dos tubos a serem observadas tendências de saída de ar constante a partir do sistema de aquecimento. O declive do cálculo de criação 2- 3 milímetros por 1 metro, redes residenciais inclinação atingir 5 mm por metro de linha horizontal.
alimentação de polarização fazer durante o movimento da água para o ar transferida para o sistema de tanque ou expansor, purgar o ar, no ponto alto do contorno. Apesar de que pode ser feito e o contra-inclinação, mas neste caso, é necessário instalar uma válvula adicional para a remoção do ar.
A inclinação da linha de retorno fazer, como regra, a direção de deslocamento de água gelada. Então, o ponto do contorno inferior coincide com um tubo de retorno de entrar a fonte de calor.
Quando a instalação do piso aquecimento de uma pequena área no circuito de circulação natural é necessário para evitar que o ar de entrar no tubo estreito e disposto horizontalmente do sistema de aquecimento. É necessário colocar o dispositivo de remoção de ar na frente de um piso quente.
Single-tubo e do circuito de aquecimento de tubo duplo
Na concepção do circuito de aquecimento casa com circulação natural da água pode projetar como um ou vários circuitos separados. Eles podem diferir significativamente entre si. Independentemente da duração, o número de radiadores e outros parâmetros, os mesmos funcionam num circuito de um tubo ou de dois tubos.
Circuito usando uma linha
sistema de aquecimento, utilizando o mesmo tubo para o fornecimento sequencial de água para os radiadores é chamado um único tubo. A opção mais fácil é a de um tubo de tubos de aquecimento de metal sem a utilização de dissipadores de calor.
Este é o mais barato ea maneira menos problemática para resolver aquecer a sua casa ao escolher a favor da circulação natural do refrigerante. O único aspecto negativo significativo - olhar tubos volumosos.
Quando a forma de realização do circuito economia de um único tubo com radiadores, água quente flui sucessivamente através de cada dispositivo. Deve haver um número mínimo de tubulações e válvulas. Como o refrigerante passando esfria, radiadores de modo subseqüentes receber refrigerador de água que deve ser considerado no cálculo do número de seções.
A maneira mais eficaz para conectar dispositivos à rede de aquecimento de tubo único é considerado a opção diagonal. De acordo com este esquema, os circuitos de aquecimento, com água quente tipo circulação natural entra no aplicador a partir do topo, depois de arrefecimento é descarregada através da conduta situada por baixo. Ao passar a água aquecida desta forma fornece a quantidade máxima de calor.
Na parte inferior está ligada à bateria como a entrada e a saída, a transferência de calor é substancialmente reduzido porque o meio de transferência de calor aquecido tem de percorrer um longo caminho possível. Devido aos circuitos de arrefecimento significativas de tais baterias não são usadas com um grande número de secções.
circuitos de aquecimento com radiadores, neste contexto, são chamados de "Leningradka". Apesar da acentuada perda de calor, eles têm preferência no arranjo de sistemas de aquecimento de apartamentos, devido à visão mais estética do gasoduto é colocado.
A grande falha de redes de tubulação única é a incapacidade para desligar uma das seções de aquecimento sem parar a circulação de água ao redor do loop. Por isso, é geralmente usado o esquema clássico de modernização com a instalação de "desvio" para ignorar o radiador através de um ramo com duas válvulas de esfera ou torneira de três vias. Isto permite regular o fluxo de água para o radiador, até o seu desligamento completo.
Para duas ou mais edifícios de andares concretizações aplicar um circuito de tubo único com tirantes verticais. Neste caso, a distribuição de água quente mais uniforme do que nos tirantes horizontais. Além disso, os tirantes verticais menos extensa e melhor ajuste para o interior da casa.
Variant usando tubo de retorno
Quando um tubo é usado para o fornecimento de água quente para o radiador, e o segundo - para descarregar arrefecida a uma caldeira ou da fornalha, um sistema chamado aquecimento de dois tubos. um tal sistema na presença de radiadores é usado mais frequentemente do que de conduta única. É mais caro, pois requer instalação adicional de tubo, mas tem uma série de vantagens significativas:
- ocorre distribuição de temperatura mais uniforme é fornecido para o radiador de calor;
- mais fácil de executar o cálculo dos parâmetros dos radiadores na área do espaço aquecido e os valores de temperatura necessários;
- mais fácil de executar ajuste do fluxo de calor para cada radiador.
Dependendo da direcção de circulação de água gelada relativamente quente, o sistema está dividido em duas passagem tubo e cego. O circuitos de água gelada livre movimento ocorre na mesma direcção como a quente, de modo que o comprimento do ciclo de todo o ponto do contorno.
Em circuitos beco sem saída, água gelada se move para a quente, no entanto, para diferentes comprimentos de radiador de refrigeração ciclo de circulação são diferentes. Uma vez que a taxa de um pequeno sistema, e o tempo de aquecimento pode variar substancialmente. Essas radiadores, em que o ciclo de água é menor do que o ciclo irá ser aquecida mais rapidamente.
Existem dois tipos de forro posicionado em relação ao radiador, superior e inferior. Quando o tubo podvodke água quente de alimentação superior está situado acima do radiador, e na parte inferior podvodke - abaixo.
Na parte inferior delineador é possível remover o ar através dos radiadores e não há necessidade de um tubo no topo, o que é bom a partir da posição design do quarto. No entanto, sem aceleração colector queda de pressão será muito menor do que quando se utiliza o revestimento superior. Portanto, o forro inferior para aquecimento das instalações de acordo com o princípio da circulação natural quase nunca é utilizado.
vídeos úteis sobre o tema
circuit-pipe único, com base da caldeira elétrica para uma pequena casa:
sistema de dois-pipe para uma casa de madeira de piso único com base em caldeiras de combustível sólido longo de queima:
Combinado com base no sistema de caldeiras a carvão à presença do tanque de água:
O uso de circulação natural da água durante o movimento no circuito de aquecimento requer cálculo preciso e instalação tecnicamente correto. Sob essas condições, o sistema de aquecimento vai aquecer a qualidade de um estabelecimento de habitações particulares e salva os proprietários do barulho da bomba e dependência de eletricidade.
