Stosowanie systemów grzewczych z ciekłym nośnikiem ciepła w domach prywatnych opiera się obecnie na kilku schematach systemu. Jednym z najbardziej niezawodnych, prostych i sprawdzonych schematów jest system ogrzewania grawitacyjnego. Opierając się na prawach termodynamiki, ogrzewanie grawitacyjne stało się powszechne ze względu na niewielką liczbę elementów i prostotę pracy, zarówno pod względem kalkulacji projektu, jak i praktycznej instalacji. Ale pomimo pozornej prostoty, dla poprawnego działania należy wziąć pod uwagę wiele punktów, które zostaną omówione w tym artykule.
Zasada działania grawitacyjnego systemu grzewczego prywatnego domu
System ogrzewania grawitacyjnego w prywatnym domu opiera się na dwóch zasadach fizycznych. Po pierwsze, substancje mają różną gęstość w różnych temperaturach. Po drugie, ciśnienie w układzie powstaje z powodu różnicy poziomów cieczy, a im większa różnica między górnym a dolnym punktem, tym wyższe ciśnienie w układzie.
Pierwsza zasada grawitacyjnego systemu grzewczego wyraża się w tym, że podczas ogrzewania ciekłego nośnika ciepła, który nie musi być wodą, zmienia swoją gęstość. Woda w stanie normalnym w temperaturze 20 stopni ma gęstość większą niż ta podgrzana do 45 stopni; po podgrzaniu do 80 stopni różnica będzie taka, że wymagana jest dodatkowa objętość dla wody. W takim przypadku chłodziwo o tej samej masie zajmie inną objętość, przez co zacznie się rozszerzać i wypierać poza wymiennik ciepła. W zamkniętej przestrzeni, po rozpoczęciu ruchu ogrzanego chłodziwa, jego miejsce zajmuje schłodzony płyn chłodzący. Tak więc pod wpływem ogrzewania powstaje przepływ, a system ogrzewania grawitacyjnego zaczyna działać.
Druga zasada działania tego schematu zaczyna działać od momentu, gdy chłodziwo zaczyna się poruszać. W miarę nagrzewania się wody lub płynu niezamarzającego prędkość ruchu wzrasta, ponieważ temperatura szybko rośnie, a rozszerzenie objętości wymusza wypychanie cieczy z płaszcza wodnego kotła z większą prędkością. Opuszczając objętość kotła, ciecz uchodzi wzdłuż pionowej rury do zbiornika wyrównawczego. Po osiągnięciu poziomu odgałęzienia ciecz wypełnia objętość rury i pędzi wzdłuż pętli ciśnieniowej do rurociągów prowadzących do grzejników, wytwarzając niezbędne ciśnienie. Biorąc pod uwagę różnicę wysokości między punktem, w którym ciecz wpływa do pętli ciśnieniowej, a dolnym punktem wypływu, wytworzone ciśnienie dodatkowo wpływa na zimny nośnik ciepła.
Stopniowo nagrzewając się układ zmniejsza różnicę temperatur pomiędzy zimnym i gorącym chłodziwem, a co za tym idzie prędkość ruchu płynu w układzie wzrasta do maksimum i może osiągnąć nawet 1 metr na sekundę.
Rodzaje konwektorów podłogowych
Istnieją dwa rodzaje wbudowanych konwektorów - elektryczne i wodne. Elektryczne są niezależne od systemu grzewczego, ale jeśli nie ma prądu, nie działają. Montaż konwektorów elektrycznych wbudowanych w podłogę jest łatwiejszy. Jeśli pod obudową znajduje się wnęka, podłącz zasilanie, włóż ją, napełnij roztworem, po wyschnięciu roztworu możesz go użyć.
Z wentylatorem znacznie więcej rozpraszania ciepła
Konwektory wodne wpuszczane w podłogę są podłączone do systemu grzewczego. Jednocześnie rury grzewcze układane są na podłodze. Okablowanie radiacyjne jest bardziej efektywne - wtedy para rur idzie do każdego grzejnika - zasilania i powrotu.Dzięki tej metodzie gdzieś w mieszkaniu lub w prywatnym domu instalowany jest kolektor wody, do którego są podłączone rury z grzejników. W tym schemacie chłodziwo o tej samej temperaturze jest dostarczane do każdego z urządzeń. Wiarygodność takiego schematu jest wyższa - jeśli coś się stanie, tylko jedno urządzenie nie działa. Minus - wysokie koszty na etapie instalacji - potrzeba więcej rur.
Pomimo złożoności instalacji i podłączenia, ogrzewanie podłogowe często odbywa się za pomocą konwektorów wodnych. Mimo to koszty ogrzewania są niższe. Zainwestuj raz podczas instalacji i po prostu ciesz się ciepłem. Oto przybliżona logika tego wyboru.
Ogrzewanie grawitacyjne zalety systemu ogrzewania grawitacyjnego
Przed rozważeniem pozytywnych cech systemów ogrzewania grawitacyjnego z naturalnym obiegiem wody warto osobno rozważyć wszystkie wady systemu. Dla wielu pierwszą i główną wadą systemu ogrzewania grawitacyjnego jest jego archaizm. Rzeczywiście, jest to jeden z najstarszych systemów grzewczych wykorzystujących ciekły nośnik ciepła. To z tego systemu następnie opracowano schematy okablowania jedno i dwururowego, to właśnie ten system został użyty do instalacji masowej, kiedy przemysł opanował ogrzewanie na paliwo stałe, a nieco później kotły gazowe. Ale z drugiej strony system ogrzewania grawitacyjnego jest również jednym z najbardziej niezawodnych - jego żywotność wynosi średnio 45-50 lat. To znaczy dokładnie tak długo, jak długo metalowe rury tracą szczelność pod wpływem chłodziwa.
Drugi punkt to niska sprawność systemu ogrzewania grawitacyjnego. Rzeczywiście, sam schemat, oparty na naturalnym obiegu wody, implikuje bezwładność procesu ogrzewania pomieszczenia, dopóki kocioł grzewczy nie pobierze wymaganej mocy, a różnica temperatur między ogrzewanym i schłodzonym chłodziwem osiągnie minimum, będzie zajmuje dość dużo czasu. Ale z drugiej strony, nawet po tym, jak kocioł przestanie wspomagać spalanie, proces cyrkulacji trwa, a duża ilość wody w układzie będzie się ochładzać znacznie dłużej niż w układzie wymuszonej cyrkulacji.
Inną wadą może być grawitacyjny system grzewczy ze względu na jego masywność. W praktyce przy tej samej powierzchni ogrzewanego pomieszczenia system z wymuszonym obiegiem w porównaniu z grawitacją zajmie znacznie mniej miejsca. W systemie ogrzewania grawitacyjnego oprócz akumulatorów zostaną również umieszczone górne rury rozprowadzające, bez których wytworzenie niezbędnego ciśnienia płynu jest niemożliwe.
No i oczywiście kwestia regulacji temperatury w poszczególnych grzejnikach i możliwości jej regulacji. Grawitacyjny system grzewczy w klasycznej formie o konstrukcji jednorurowej nie może pełnić takiej funkcji ze względu na brak możliwości wyłączenia osobnego grzejnika.
Ale z drugiej strony jest to idealny system do montażu w domach, w których nie ma prądu lub występują ciągłe problemy z jego dostawą. Grawitacyjny system grzewczy może działać bez elektryczności, ponieważ główną siłą ruchu chłodziwa w systemie nie jest pompa obiegowa, ale rozszerzalność cieplna objętości chłodziwa.
Duża ilość chłodziwa w układzie pozwala na płynne ogrzanie pomieszczenia. Z drugiej strony taka objętość podgrzanego chłodziwa ochładza się znacznie wolniej niż objętość układu wymuszonego obiegu. Jest to szczególnie widoczne w przypadku przerwy w zasilaniu lub tłumienia paliwa w palenisku. System wymuszonego obiegu chłodzi się 3-4 razy szybciej niż taki archaiczny system ogrzewania grawitacyjnego.
Właściwość ta jest często wykorzystywana podczas czasowego przebywania w domu - tylko zamiast zwykłej wody do układu wlewa się płyn niezamarzający, a nawet po całkowitym schłodzeniu ani rurom, ani grzejnikom nie grozi pęknięcie z powodu zamarzania wody.
I oczywiście trzeba tylko zaznaczyć, że taki system jest po prostu bezproblemowy w działaniu. Przy prawidłowym działaniu może trwać około 50 lat, mając przy tym tylko dwa czynniki ryzyka. Pierwszą z nich jest zagrożenie przegrzaniem kotła, ale nawet tutaj zależy to głównie od czynnika ludzkiego, a nie od systemu. Drugi to zamarzanie płynu chłodzącego, ale w tym przypadku użycie płynu niezamarzającego zmniejsza ryzyko tego wypadku prawie do zera.
Jakie jest najlepsze ogrzewanie podłogowe?
Obecnie istnieją dwa główne rodzaje ogrzewania podłogowego - wodne i elektryczne. Ta z kolei prezentowana jest w trzech odmianach: pręt, kabel i folia. Każdy ma swoje wady i zalety.
Wybór konkretnej opcji zależy bezpośrednio od warunków i możliwości instalacji. Oceniając główne zalety ciepłej podłogi, bez uwzględnienia jej konkretnego rodzaju, można zauważyć:
- żywotność systemu. Mówiąc najprościej, ciepła podłoga jest w stanie utrzymać najbardziej komfortową temperaturę w pomieszczeniu do przebywania w niej. W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów grzewczych nie będzie miejsca na miejscowe przegrzanie lub słabo nagrzane obszary;
- estetyka ogrzewania podłogowego. Brak widocznych elementów systemu grzewczego. Tutaj nie jest wymagane łączenie go z układem mebli w pomieszczeniu. Możesz cieszyć się ciepłą podłogą bez grzejników i uzyskać więcej miejsca na dekorację domu;
- wszechstronność. Można zastosować dowolne źródło energii (podłoga elektryczna lub termoizolowana wodą), dowolny rodzaj nośnika ciepła (w przypadku podłogi ogrzewanej wodą) oraz dowolną wykładzinę podłogową;
- bezpieczeństwo i zdrowie ludzi. Istotną zaletą ogrzewania podłogowego jest brak cyrkulacji kurzu wewnątrz pomieszczenia, co jest prawdziwym zbawieniem dla alergików;
- rentowność. Optymalny rozkład temperatury może znacznie obniżyć koszty ogrzewania. W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów ogrzewania, ogrzewanie podłogowe nie ogrzewa przestrzeni nad sufitem, ale podłogę i powierzchnię nad nią. Dlatego wszystkie pokoje będą miały bardzo komfortowe warunki.
Zalecamy: Jak montowany jest czujnik ogrzewania podłogowego?
Uproszczona wersja systemu grzewczego z naturalną cyrkulacją nośnika ciepła
Wybierając prywatny system ogrzewania grawitacyjnego, konieczne jest przeprowadzenie szeregu obliczeń, aby zrozumieć, w jaki sposób system zapewni ogrzewanie pomieszczenia. W normalnych warunkach objętość poszczególnych pomieszczeń i moc zainstalowanych w nich grzejników są brane pod uwagę przy rozkładzie rurociągów. Podczas instalowania grzejników o tej samej mocy system ogrzewania grawitacyjnego będzie nierównomiernie nagrzewał pomieszczenia. Pierwszy grzejnik najbliżej kotła nagrzeje się bardziej, aw grzejniku najbardziej oddalonym od kotła temperatura płynu chłodzącego będzie znacznie niższa. Dlatego przy doborze urządzeń grzewczych te pierwsze są instalowane z mniejszą mocą, a te dalej muszą być mocniejsze.
Przy doborze elementów konstrukcyjnych ważne jest, aby wybrać odpowiedni zbiornik wyrównawczy. Przy obliczaniu objętości zbiornika wyrównawczego zwykle przyjmuje się jako podstawę stosunek 1/10. Oznacza to, że gdy objętość wody w systemie wynosi około 250 litrów, objętość zbiornika musi wynosić co najmniej 25 litrów.
System ogrzewania grawitacyjnego jest bardzo wymagający pod względem materiałów konstrukcyjnych. Przede wszystkim dotyczy to rur i rurociągów. Duża objętość chłodziwa i niskie ciśnienie w systemie wymagają, aby cyrkulacja przebiegała z jak najmniejszymi stratami, a jest to możliwe zarówno w rurach stalowych, jak i polipropylenowych. Ale także tutaj istnieją pewne ograniczenia.Dlatego rury stalowe muszą być łączone za pomocą spawania gazowego lub elektrycznego lub za pomocą połączeń gwintowanych. A jeśli pierwszy typ pozwala zapewnić niezawodne połączenie praktycznie bez uzyskiwania spoiny wewnątrz rury, wówczas metoda gwintowana może powodować dużą liczbę nieregularności wewnątrz rurociągu. Jeśli chodzi o rurę polipropylenową, ma jedną istotną wadę. Ta wada dotyczy odporności rury na wysokie temperatury - maksymalna temperatura, jaką może wytrzymać taka rura, to +95 stopni, co nie nadaje się do rury instalowanej bezpośrednio za kotłem.
Ale nawet przy tych wszystkich zastrzeżeniach uproszczony schemat grawitacyjnego systemu grzewczego znacznie różni się od systemu wymuszonego obiegu.
Taki system musi koniecznie obejmować:
- Kocioł grzewczy (warunkiem koniecznym dla takich systemów jest obecność kotła z dużą objętością płaszcza ciepłej wody);
- Rury wodne o dużej średnicy 11/2 cala;
- Zbiornik wyrównawczy o pojemności 1/10 objętości cieczy w układzie;
- Rury zasilające o średnicy 1 cala;
- Grzejniki o różnych rozmiarach zapewniające równomierne ogrzewanie pomieszczeń;
- Rura powrotna;
- Kurek spustowy cieczy;
- Termometr i manometr w kotle oraz kurki Mayevsky'ego w grzejnikach są zainstalowane jako urządzenia sterujące w systemie.
Jak widać, system ma niewielką liczbę elementów konstrukcyjnych i nadaje się do samodzielnego montażu.
Analizowanie obwodu
Jak rozumiesz, jednostka składa się z filtrów, windy, oprzyrządowania i armatury. Jeśli planujesz samodzielnie zainstalować ten system, warto zapoznać się ze schematem. Dobrym przykładem może być wieżowiec, w piwnicy którego zawsze znajduje się winda.
Na schemacie elementy systemu oznaczone są numerami:
1, 2 - te liczby oznaczają rurociągi zasilające i powrotne, które są zainstalowane w ciepłowni.
3.4 - rurociągi zasilające i powrotne zainstalowane w systemie grzewczym budynku (w naszym przypadku jest to budynek wielokondygnacyjny).
5 - winda.
6 - ta liczba oznacza filtry zgrubne, zwane także kolektorami błota.
7 - termometry
8 - manometry.
Standardowy skład tego systemu grzewczego obejmuje urządzenia sterujące, kolektory błota, windy i zawory. W zależności od projektu i przeznaczenia do węzła można dodać dodatkowe elementy.
Ciekawy! Dziś w budynkach wielokondygnacyjnych i wielorodzinnych można spotkać windy wyposażone w napęd elektryczny. To ulepszenie jest potrzebne, aby dostosować średnicę dyszy. Nośnik ciepła można skorygować za pomocą napędu elektrycznego.
Należy powiedzieć, że z roku na rok media stają się droższe, dotyczy to również domów prywatnych. W efekcie producenci systemów dostarczają im energooszczędne urządzenia. Na przykład teraz obwód może zawierać regulatory przepływu i ciśnienia, pompy obiegowe, elementy do ochrony rur i oczyszczania wody, a także automatykę mającą na celu utrzymanie komfortowego trybu.
Kolejny wariant schematu termicznej windy dla budynku wielokondygnacyjnego.
Również w nowoczesnych systemach można zainstalować licznik energii cieplnej. Z nazwy można zrozumieć, że jest on odpowiedzialny za rozliczanie zużycia ciepła w domu. Jeśli tego urządzenia nie ma, oszczędności nie będą widoczne. Większość właścicieli prywatnych domów i mieszkań ma tendencję do instalowania liczników energii elektrycznej i wody, ponieważ muszą za nie zapłacić znacznie mniej.
Podstawowe schematy ogrzewania domów
Obecnie istnieje kilka rodzajów grawitacyjnych systemów grzewczych. Najpopularniejszy jest najprostszy system z pętlą ciśnieniową i nachyleniem rurociągów zasilających i powrotnych.Tutaj wdrożono schemat, w którym płyn chłodzący krąży w trybie naturalnym, a zbiornik wyrównawczy ma otwartą górę. Wadą tego typu systemu ogrzewania grawitacyjnego jest jego bezwładność i złożoność wykonania. Złożoność wykonania w tym przypadku oznacza konieczność zachowania wszystkich parametrów spadków rur. Zatem po zamontowaniu pętli ciśnieniowej orurowanie powinno być wykonane z nachyleniem 0,05 stopnia w bok kotła. To nachylenie jest wystarczające, aby zapewnić początkowy ruch płynu. To samo nachylenie jest zapewnione podczas układania rurociągu powrotnego.
Takie schematy implikują jednoprzewodowe opcje budowy systemu bezpieczeństwa. Bardziej zaawansowane systemy ogrzewania grawitacyjnego wymagają instalacji dwururowych. Ale w tym celu konieczne jest zapewnienie prawidłowego ułożenia głównego rurociągu. Do normalnego funkcjonowania takiego systemu całkowita długość rury zasilającej powinna wynosić około 25 metrów, maksymalny rozmiar takiej rury może wynosić 35 metrów. Długa rura obniży temperaturę dopływu chłodziwa; do jej ułożenia wymagane będzie dodatkowe nachylenie, które będzie wymagało dodatkowej objętości przestrzeni na poddaszu lub objętości wewnątrz pomieszczenia w projekcie.
Na co zwrócić uwagę projektując system ogrzewania grawitacyjnego
Głównym problemem skutecznego działania systemu ogrzewania grawitacyjnego w niskich domach prywatnych jest nieprawidłowe położenie kotła i grzejników względem siebie. Jednym z ważnych parametrów systemu jest wartość głowicy cyrkulacyjnej. Pokazuje odległość od środka grzałki do środka kotła. Im wyższy ten wskaźnik, tym wydajniejsza praca całego systemu.
Niesprawność i niska sprawność kotłów grzewczych, zarówno na paliwo stałe, jak i na gaz, instalowanych w układach grawitacyjnych często wiąże się z niewielką różnicą wysokości między grzejnikiem a kotłem. Tak więc w normalnych warunkach ta różnica wynosi zwykle tylko 0,2-0,3 metra. Taka sytuacja nie pozwala na zaoszczędzenie nawet 25% paliwa. Większość energii zużywa się na przegrzanie cieczy. Jednocześnie, jeśli zwiększysz różnicę wysokości o 0,5 metra i doprowadzisz ją do 0,7-0,8 metra, wówczas wydajność wzrośnie o 6-11%, a przy różnicy 2,0 metrów będzie można zaoszczędzić do 20 % energii ... Dlatego przy projektowaniu systemów ogrzewania grawitacyjnego umieszczenie kotła planuje się w najniższym punkcie, najczęściej w piwnicy.
Jednocześnie, biorąc pod uwagę wszystkie opcje i metody instalacji systemów grzewczych w prywatnym domu, pomimo pozornej prostoty realizacji tego projektu, zaleca się powierzenie go profesjonalistom. Doświadczenie i dostępność specjalistycznego sprzętu pozwoli zapewnić szybki i co najważniejsze łatwy montaż całego wyposażenia, minimalizując ryzyko błędów.
Jakie ogrzewanie podłogowe wybrać?
Wiele zależy od różnych parametrów i warunków. Na przykład powierzchnia pomieszczenia, a także jego lokalizacja, ma szczególne znaczenie.
Jeśli mówimy o domu prywatnym, tutaj możesz rozważyć dowolny rodzaj ogrzewania podłogowego, ale nadal lepiej jest wstępnie ocenić wykonalność każdej indywidualnej opcji, aby wybrać najbardziej optymalną. Jeśli chodzi o mieszkanie, tutaj będziesz musiał zmierzyć się ze specjalnymi ograniczeniami.
Niezwykle ważne jest, aby zrozumieć przeznaczenie systemu ogrzewania podłogowego. Jeśli wymagane jest dodatkowe ogrzewanie, możesz przyjrzeć się bliżej matom lub podłogom z folii.
Jeśli ciepła podłoga ma pełnić rolę głównego ogrzewania, logiczne jest rozważenie instalacji wodnej lub przewodu grzejnego dużej mocy.
Jakość produktu również powinna być priorytetem. Nie należy ślepo ufać reklamom i kupować systemów od nieznanych wcześniej producentów.Najlepiej jest polegać na certyfikowanych produktach, które, jeśli są prawidłowo używane, mogą służyć przez lata.
- Podobne posty
- Jak zamontować rozdzielacz podpodłogowy Valtec?
- Potrzebujesz baterii do ogrzewania podłogowego?
- Jaka jest różnica między modelami ogrzewania podłogowego Unimat?
- Jak zamontować ogrzewanie podłogowe pod korkiem?
- Potrzebujesz ciepłej podłogi w domu?
- Jakie są zalety ogrzewania podłogowego Gulf Stream?
