Gravitacinio aušinimo skysčio įrenginio koncepciją tam tikra prasme galima palyginti su natūralia ventiliacija, kurioje realizuojama laisva oro srautų cirkuliacija. Vandens aplinkoje judėjimas vyksta išilgai kontūrų be energijos ir galios paramos iš trečiųjų šalių įrenginių ir išteklių. Tai suteikia gravitacinės šildymo sistemos privalumų, tačiau taip pat sukelia nemažai trūkumų. Vienas iš jų yra jo techninio įgyvendinimo sudėtingumas.
Kaip veikia sistema
Gravitaciją užtikrina fizikos dėsnis, pagal kurį karštos oro ir vandens srovės kyla natūraliai. Skirtingai nuo sistemų su priverstine cirkuliacija, nereikia įjungti siurbimo įrangos ar garo generatorių, kurie stumia darbinę terpę esant slėgiui išilgaikontūrai. Privataus namo sąlygomis gravitacinio srauto šildymo sistema yra naudinga jau vien dėl minimalaus netiesioginio ryšio ir energijos mazgų sujungimo. Bet tai visai nereiškia, kad vartotojas turės dirbti tik su vamzdžiais. Už vandens šildymą bus atsakingas katilas, esantis žemiausiame komplekso taške. Iš jo vamzdžiais srautai bus nukreipti į šildytuvus- aušinimo skysčio vartotojus (konvektorius, radiatorius, baterijas). Toliau jau vėstantis vanduo patenka į išsiplėtimo bako sekciją ir, kaupdamasis, nuteka į nutekėjimo kanalą – arba į katilą, arba į kanalizaciją.
Vieno vamzdžio ir dviejų vamzdžių sistemos
Šildymo kontūrų schemos gali būti skirtingos. Paprasčiausioje vieno vamzdžio sistemoje nėra aušinimo skysčio grąžinimo stovo su vandens paėmimu. Tokio tipo vertikalios sistemos yra techniškai lengviau įgyvendinamos, o tai taupo fizines pastangas ir finansus. Tačiau vieno vamzdžio gravitacinio šildymo sistemose taip pat yra rimtų trūkumų, kurie išreiškiami šiais niuansais:
- Negalima reguliuoti kiekvieno šildytuvo temperatūros atskirai, nes jie jungiami nuosekliai.
- Privalomas išsiplėtimo bako išdėstymas vertikaliam užpildymui.
- Didesni slėgio reikalavimai vandens cirkuliacijai. Dėl šios priežasties vienvamzdės sistemos dažniau atliekamos pagal priverstinio aušinimo skysčio judėjimo su siurblių pajungimu principus.
Dviejų vamzdžių sistemoje šiluma paskirstoma tolygiai. Viena grandinė karštus srautus nukreipia į sąlyginius radiatorius,o antrasis aptarnauja grįžtamąją atšaką, per kurią š altas vanduo grįžta į priėmimo įrangą. Dėl aušinimo skysčio balanso dujotiekyje dviejų grandinių schema yra lengviau pritaikoma natūraliam reguliavimui veikiant gravitacijai be papildomos cirkuliacinės įrangos.
Atviros ir uždaros sistemos
Šių sistemų skirtumas slypi plėtimosi bako – aukščiausio viso komplekso taško – veikime. Atvirose talpyklose vanduo kaupiasi tol, kol veikia plūdės mechanizmas. Skystis užpildo baką iki tam tikro lygio, po kurio plūdė suaktyvina oro mišinio išleidimą ir užpildymą per prijungtą stovą. Uždaroje gravitacinėje šildymo sistemoje naudojamas membraninis bakas, kuriame yra dvi sekcijos - su oru (dujų mišiniu) ir vandeniu apatinėje dalyje. Esant minimaliam slėgiui, talpykla tuščia, tačiau prisipildant skysčiu membrana pradeda spausti viršutinę dalį, taip atidarydama oro vožtuvą ir išlygindama slėgį.
Katilo pasirinkimas
Pavartojus gravitacinio šildymo sąvoką savaime reiškia, kad name nėra tiekiamas nei dujos, nei elektra. Priešingu atveju būtų racionaliau organizuoti priverstinę cirkuliaciją tiekiant pakankamai galios šilumą iš pagrindinio energijos š altinio. Todėl vienintelis katilo pasirinkimas gravitacinio srauto šildymo sistemai bus kieto kuro įrenginys - pavyzdžiui, malkomis kūrenamas. Natūralios cirkuliacijos ir tradicinės krosnelės derinys taip pat suteikia priežasčiųkalbėti apie mažą komplekso galią. Sistema iš pradžių bus neefektyvi, tačiau jos efektyvumą galima padidinti dėl pirolizės efekto, kuriuo išsiskiria modernios modifikacijos kieto kuro katilinės, kurių galia nuo 20 iki 40 kW su dviem degimo kameromis. Papildomame skyriuje deginamos dujos, susidarančios pirmojo kuro deginimo metu. Beje, sumažinus degimo produktus išleidimo angoje, sumažės ir reikalavimai kaminui.
Vamzdžių medžiagos pasirinkimas
Kaip ir vandentiekio atveju, vamzdžiai iš plastiko ir metalo gali būti naudojami natūralios cirkuliacijos šildymo sistemoje. Tam tikrų medžiagų naudojimo apribojimai priklauso nuo individualių veiksnių ir sąlygų. Pavyzdžiui, atvira šildymo sistema užtikrina didesnį kontūrų vėdinimą deguonimi ir anglies dioksidu, o tai nepageidautina plienui. Ir atvirkščiai, kietojo kūno metalas pasiteisins uždarose didelio formato tinklų atšakose, veikiančiose su didelėmis apkrovomis. Aptarnaujant prastos kokybės vandenį, geriau naudoti varinius vamzdžius. Gravitacinėje šildymo sistemoje šio metalo naudojimas yra naudingas dėl jo atsparumo aukštai temperatūrai ir mineralų intarpų aušinimo skystyje.
Iš esmės tiek varis, tiek plastikas turi pranašumą, nes yra lengvos medžiagos, leidžiančios tiksliai įrengti sudėtingas vamzdynų komunikacijos linijas, o tai labai svarbu diegiant gravitacijos sistemas. Tačiau plastikas vis dar nėra pats geriausias variantas šildymo sistemai kaip tokiai – tuo labiauveikia esant aukštam 0,6 MPa slėgiui. Yra karščiui atsparių polipropileninių vamzdžių, skirtų specialiai šildymui ir gali atlaikyti apie 120 °C, tačiau sandarinimo problemos dažniau pasitaiko užpakaliuose ir perėjimuose, kurie nėra tokie patikimi kaip metalinės kontūrinės siūlės.
Optimalus vamzdžio skersmuo
Kitaip nei sistemos su priverstine cirkuliacija, šiuo atveju kontūrų storis bus didesnis. Gravitacinio srauto šildymo sistemos vamzdžio skersmuo yra 50 mm, tačiau gali būti koreguojama įvairiose srityse. Pavyzdžiui, norint išlaikyti komplekso šiluminį efektyvumą, santechnikai rekomenduoja siaurinti kontūrus. Reguliavimo dydis priklauso nuo ištisinės linijos ilgio nuo siūlės iki kito perėjimo taško.
Montavimo įrankiai ir eksploatacinės medžiagos
Pagrindinis įrankis bus reikalingas vamzdžių klojimui, tvirtinimui ir sujungimui. Pjovimas ir suvirinimas atliekamas vamzdžių pjaustytuvais, dujiniais pjaustytuvais, inverteriniais įtaisais ir lituokliu. Tiek plastikui, tiek variui su plienu pasirenkamas jūsų tinkamos galios suvirinimo įrankis. Tas pats pasakytina ir apie vartojimo reikmenis. Pavyzdžiui, varinės konstrukcijos sujungiamos litavimo būdu, naudojant apkabas ir apspaudimo jungtis. Norint prijungti varinę gravitacinę šildymo sistemą su grandinėmis, pagamintomis iš kitų medžiagų, naudojami tik nuimami adapteriai ir jungiamosios detalės. Šis metalas blogai sukimba su kitomis medžiagomis. Tačiau kitais atvejais galima gauti lengvą lydmetalį iki 450 ° Cacetileno arba propano-butano degikliai, taip pat elektriniai lituokliai. Be to, norint kokybiškai prijungti, bus naudinga naudoti teflonines juostas, jungiamąsias detales, trišakius, dielektrinius tarpiklius ir kt.
Diegimo technika
Prieš darbą reikėtų parengti komunikacijos schemą ir veiksmų planą. Be to, įprastas diegimas atliekamas tokia tvarka:
- Atskirų mazgų, perėjimų sekcijų ir didelių linijų surinkimas be tvirtinimo prie svetainės pagrindo.
- Įrangos - išsiplėtimo bako ir katilo - montavimas. Baką galima montuoti palėpėje - svarbiausia išlaikyti galimybę nemokamai tiekti ryšius. Katilui gali prireikti nedidelio karščiui atsparaus lygintuvo. Papildomo tvirtinimo nereikia, nes tokio tipo grindų įranga ant lygaus paviršiaus praktiškai nejuda.
- Guolių jungiamosios detalės montuojamos išilgai tarpiklio kontūrų – atramos, spaustukai, pakabos ir kiti tvirtinimo elementai.
- Sumontuojami paruošti vamzdžių kontūrai, pereinamosios dalys, alkūnės ir kampai. Kaip pasidaryti gravitacinę šildymo sistemą, kad ji būtų kuo patikimesnė ir apsaugota nuo išorinių poveikių? Tvirtinimui rekomenduojama naudoti vadinamuosius plūduriuojančius spaustukus, kurie užtikrina ne kietą, o minkštą fiksaciją. Jie tvirtai pritvirtinti prie paruoštos nešiklio įrangos, tačiau užveržimo mechanizmai suteikia vamzdžiui tam tikrą judėjimo laisvę – spyruoklinį efektą, dėl kurio pašalinama žalos rizikavamzdžiai veikiami išorinės dinaminės apkrovos.
- Ryšio ir įrangos rišimas – esant reikalui prijungiami vamzdžiai, jungiamosios detalės ir prietaisai.
Vamzdžio nuolydis
Gravitacijos sistemų įtaiso ypatybė yra būtinybė išlaikyti kampą horizontalių kontūrų padėtyje. Būtina užtikrinti natūralios gravitacinės cirkuliacijos efektą, reikalingą vandens judėjimui. Kaip nurodyta SNiP techniniuose reglamentuose, gravitacinio šildymo sistemos nuolydis turi būti 10 mm 1 m. Jei šis niuansas nenumatytas, linijos prisipildys oro, o kontūrų šildymas bus netolygus.
Kokį aušinimo skystį naudoti?
Optimiausia natūralios cirkuliacijos sistemų darbo terpė yra vanduo. Antifrizo, kuris dažnai naudojamas skystam šildymui, atmetimas yra susijęs su dideliu tankiu ir mažu šilumos perdavimu. Atsižvelgiant į kuklų gravitacinio srauto šildymo sistemos veikimą ir privalomą gravitacinio aušinimo skysčio poslinkio reikalavimą, antifrizas pašalinamas. Tačiau tai nereiškia, kad alternatyvių antifrizo kompozicijų galima iš esmės atsisakyti. Tinkami mišiniai turi turėti didelį sklandumą (ne žemesnį už vandenį) ir gebėjimą neprarasti fizinių savybių esant itin aukštai ir žemai temperatūrai.
Gravitacinio srauto sistemos pliusai
Natūralios cirkuliacijos šildymo sistemų privalumai yra šie:
- Energetinė nepriklausomybė. Nebuvimasjoks išorinis energijos š altinis nėra kliūtis naudoti gravitacinį šildymą, todėl daugelyje atokių regionų ši galimybė išlieka vienintelė galimybė.
- Patikimumas ir ilgaamžiškumas. Nėra vibracijų, kurios įprastose sistemose sukuria cirkuliacinius siurblius. Tai leidžia naudoti varinius vamzdynus, taip pat organizuoti gravitacines šildymo sistemas, pagamintas iš polipropileno, tačiau atsižvelgiant į jų atsparumą aukštai temperatūrai.
- Lengva priežiūra. Kadangi nėra sudėtingų reguliavimo blokų su automatika, sistema tampa lengviau prieinama diagnostikai ir remontui namuose.
Gravitacinės srauto sistemos trūkumai
Žinoma, aušinimo skysčio judėjimo iš cirkuliacinio siurblio ar kitos galios įrangos, turinčios išteklius, trūkumas lėmė daugybę tokių sistemų trūkumų:
- Funkciniai reguliavimo apribojimai. Tai daugiausia susiję su galimybe lanksčiai reguliuoti šildytuvų temperatūros režimus, tačiau kieto kuro katilų veikimas savaime neleidžia valdyti automatizavimo.
- Dėl kuklios eksploatacinės savybės gravitacinę šildymo sistemą galima naudoti tik mažuose namuose, kuriuose šildymo poreikis yra mažas. Prie to prisideda ir apyvartos nestabilumas.
- Aušinimo skysčio judėjimo vėlavimas žiemą gali sukelti skysčio užšalimą. Dėl šios priežasties antifrizo vandens priedų paieška yra pagrįsta.
Išvada
Vamzdžiai su natūralia darbinės terpės cirkuliacija progresyvios mechanikos amžiuje ir programuojami katilai su katilais atrodo pasenę ir neefektyvūs. Daugeliu atžvilgių tai tiesa, tačiau didėjančio energijos suvartojimo kontekste gravitacinė privataus namo šildymo sistema neatrodo visiškai netinkama. Pirma, jei šalies sąlygos neleidžia naudoti dujinių ir elektrinių katilų, šis sprendimas bus daugiau nei pagrįstas. Antra, iš karto pašalinamos kelios sąnaudos dėl energijos sąnaudų kurui ir sudėtingos įrangos priežiūros.
