Systemy grzewcze z naturalną cyrkulacją
System ogrzewania z naturalną cyrkulacją stał się powszechny w okresie przedwojennym ze względu na swoją wydajność, prostotę i niezawodność. Najczęściej ten rodzaj ogrzewania jest stosowany w domkach letniskowych, a także w domach wiejskich ze względu na częste przerwy w dostawie prądu w takich obiektach. Takie systemy są tradycyjnie podzielone na dwa typy - z dolnym i górnym zaopatrzeniem w wodę. Aby określić przy wyborze rodzaju systemu grzewczego, należy wziąć pod uwagę ich różnice, cechy i zakres.
Schemat ideowy ogrzewania z naturalną cyrkulacją chłodziwa
Systemy grzewcze z naturalną cyrkulacją
Systemy grzewcze z górnym zaopatrzeniem w wodę
Czynnik grzewczy - w tym przypadku woda - musi być podgrzany i doprowadzony rurociągiem do górnej części instalacji grzewczej. Rura używana do dostarczania wody musi mieć dużą średnicę w porównaniu z rurami odpowiedzialnymi za dostarczanie wody do grzejnika. Jest to konieczne, aby uzyskać największą odporność na wymianę ciepła. Rury poziome należy układać z minimalnym spadkiem jednego centymetra na metr montażowy.
Zbiornik wyrównawczy musi być zainstalowany w górnej części systemu: będzie pełnił funkcję odbierania pary i nadmiaru ciepła - jest to konieczne ze względu na właściwość rozszerzania się wody po podgrzaniu i przejścia w stan pary. Zbiornik musi mieć kurek spustowy i korek lub zawór u góry. Po podgrzaniu woda jest rozprowadzana rurą zasilającą do pionów i grzejników.
Porada: jeśli zamierzasz korzystać z instalacji grzewczej z naturalną cyrkulacją wody, pamiętaj, że grzejniki należy podłączać metodą diagonalną
Po bezpośrednim ogrzaniu pomieszczenia woda wpływa do kotła specjalną rurą - linią powrotną. Tutaj jest ponownie podgrzewany, a cykl ruchu wody powtarza się. Kocioł do ogrzewania znajduje się w najniższej części instalacji, pod grzejnikami. Zwykle elementy te są instalowane w kotłowniach, do których przeznaczono piwnice.
Schematy ogrzewania jednorurowego i dwururowego
Opracowując schemat ogrzewania domu z naturalnym obiegiem wody, można zaprojektować jeden lub kilka oddzielnych obwodów. Mogą się znacznie od siebie różnić. Niezależnie od długości, liczby grzejników i innych parametrów są one wykonywane według schematu jednorurowego lub dwururowego.
Obwód jednoprzewodowy
System grzewczy wykorzystujący tę samą rurę do sekwencyjnego dostarczania wody do grzejników nazywa się pojedynczą rurą. Najprostszą opcją jednorurową jest ogrzewanie metalowymi rurami bez użycia grzejników.
Jest to najtańszy i najmniej problematyczny sposób rozwiązania problemu ogrzewania domu przy wyborze na korzyść naturalnej cyrkulacji chłodziwa. Jedyną istotną wadą jest wygląd nieporęcznych rur.
W najbardziej ekonomicznym przypadku z grzejnikami, ciepła woda przepływa sekwencyjnie przez każde urządzenie. Tutaj wymagana jest minimalna liczba rur i zaworów.
W miarę przechodzenia stygnie, więc kolejne grzejniki otrzymują zimniejszą wodę, co należy uwzględnić przy obliczaniu liczby sekcji.
Prosty system jednorurowy (powyżej) wymaga minimalnego nakładu pracy i inwestycji.Bardziej złożona i kosztowna opcja na dole umożliwia wyłączenie grzejników bez zatrzymywania całego systemu
Najbardziej efektywnym sposobem podłączenia urządzeń grzewczych do sieci jednorurowej jest opcja ukośna.
Zgodnie z tym schematem obwodów grzewczych z naturalnym rodzajem cyrkulacji, gorąca woda wpływa do grzejnika od góry, po schłodzeniu jest odprowadzana przez rurę odgałęzioną znajdującą się na dole. Przechodząc w ten sposób, podgrzana woda oddaje maksymalną ilość ciepła.
Gdy zarówno wlot, jak i wylot są podłączone do akumulatora od dołu, przenoszenie ciepła jest znacznie zmniejszone, ponieważ podgrzany płyn chłodzący musi trwać jak najdłużej. Ze względu na znaczne chłodzenie w takich obwodach nie stosuje się akumulatorów o dużej liczbie sekcji.
„Leningradka” charakteryzuje się imponującymi stratami ciepła, które należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu systemu. Jego plusem jest to, że stosując zawory odcinające na dyszach wlotowych i wylotowych można selektywnie wyłączać urządzenia do naprawy bez przerywania cyklu grzania (+)
Obwody grzewcze z podobnym podłączeniem grzejników nazywane są „”. Pomimo odnotowanych strat ciepła preferowane są przy aranżacji systemów ogrzewania mieszkań, co wynika z bardziej estetycznego sposobu układania rurociągów.
Istotną wadą sieci jednorurowych jest brak możliwości wyłączenia jednej z sekcji grzewczych bez zatrzymywania cyrkulacji wody w całym obwodzie.
Dlatego też modernizacja schematu klasycznego z montażem „” służy przeważnie do ominięcia grzejnika za pomocą odgałęzienia z dwoma zaworami kulowymi lub trójdrogowym. Pozwala to regulować dopływ wody do grzejnika, aż do jego całkowitego wyłączenia.
W przypadku budynków dwu lub więcej kondygnacyjnych stosuje się warianty schematu jednorurowego z pionowymi pionami. W tym przypadku dystrybucja ciepłej wody jest bardziej równomierna niż w przypadku poziomych pionów. Ponadto pionowe piony są mniej wydłużone i lepiej pasują do wnętrza domu.
Schemat jednorurowy z okablowaniem pionowym jest z powodzeniem stosowany do ogrzewania dwupiętrowych pomieszczeń przy użyciu naturalnego obiegu. Przedstawiono opcję z możliwością wyłączenia górnych grzejników
Opcja rury powrotnej
Gdy jedna rura służy do dostarczania ciepłej wody do grzejników, a druga służy do kierowania schłodzonej wody do kotła lub pieca, taki schemat ogrzewania nazywa się schematem ogrzewania dwururowego. Podobny system w obecności grzejników jest stosowany częściej niż jednorurowy.
Jest droższy, ponieważ wymaga instalacji dodatkowej rury, ale ma wiele istotnych zalet:
- bardziej równomierny rozkład temperatury
chłodziwo dostarczane do chłodnic; - łatwiejsze do obliczenia
zależność parametrów grzejników od powierzchni ogrzewanego pomieszczenia i wymaganych wartości temperatur; - bardziej efektywna regulacja dostaw ciepła
do każdego grzejnika.
W zależności od kierunku ruchu względnie gorącej schłodzonej wody dzieli się na powiązane i ślepe zaułki. W powiązanych obiegach ruch wody lodowej odbywa się w tym samym kierunku, co ciepłej wody, więc długość cyklu dla całego obwodu jest taka sama.
W schematach ślepej uliczki woda lodowa przemieszcza się w kierunku ciepłej wody, dlatego dla różnych grzejników długości cykli wymiany chłodziwa są różne. Ponieważ prędkość w systemie jest niska, czas nagrzewania może się znacznie różnić. Grzejniki z krótszym obiegiem wody nagrzewają się szybciej.
Wybierając ślepą uliczkę i powiązane schematy ogrzewania, wynikają one przede wszystkim z wygody prowadzenia rury powrotnej
Istnieją dwa rodzaje umiejscowienia zasilania w stosunku do grzejników: górne i dolne.Przy górnym podłączeniu rura doprowadzająca ciepłą wodę znajduje się nad grzejnikami, a przy dolnym przyłączu jest niższa.
Dzięki dolnemu podłączeniu powietrze można usunąć przez grzejniki i nie ma potrzeby prowadzenia rur na górze, co jest dobre z punktu widzenia projektu pomieszczenia.
Jednak bez niekontrolowanego kolektora spadek ciśnienia będzie znacznie niższy niż w przypadku górnej linii. Dlatego dolne połączenie praktycznie nie jest używane podczas ogrzewania pomieszczeń zgodnie z zasadą naturalnej cyrkulacji.
Systemy grzewcze z dolnym zaopatrzeniem w wodę
Instalacja, w której czynnik grzewczy doprowadzany jest od dołu, jest zwykle stosowany do ogrzewania domów, w których nie ma miejsca na poddasze lub dostęp do niego jest zamknięty. Zasadnicza różnica pomiędzy przedstawionym systemem grzewczym polega na tym, że rury układane są pod grzejnikami. Istnieje również zbiornik wyrównawczy, który jest zainstalowany na górnym poziomie systemu; zwykle wykorzystuje się do tego pomieszczenia gospodarcze. Jeśli w tym samym czasie w systemie grzewczym nie ma cyrkulacji wody, co powinno nastąpić naturalnie, to jest ona wytwarzana siłą.
Systemy grzewcze z wymuszonym obiegiem
Standardowy system ogrzewania z wymuszonym obiegiem działa przy użyciu tych samych metod podłączenia. Różnica polega na tym, że ze względu na dużą długość tego systemu lub brak warunków naturalnych konieczne jest włączenie do systemu pompy, aby utworzyć nachylenie rur. Pompa obiegowa jest zamontowana na głównej rurze - pomaga to zwiększyć żywotność systemu grzewczego. Zastosowanie pompy pomaga nie tylko zwiększyć efektywność ogrzewania, ale także zmniejszyć liczbę przewodów. System wymuszonej cyrkulacji ma możliwość ogrzania nie tylko kilku pomieszczeń, ale nawet domu o kilku kondygnacjach.
Systemy grzewcze z wymuszonym obiegiem
Do wykonania wysokiej jakości pracy tego typu systemu potrzebne jest ciągłe zasilanie. Wymagane jest zainstalowanie pompy do cyrkulacji w systemie grzewczym, aby wytworzyć wymuszony obieg wody w zamkniętej pętli. W tego typu systemach pompa jest centralnym elementem wyposażenia. Należy zauważyć, że pompa obiegowa nie może różnić się znaczną wydajnością: jej moc jest potrzebna tylko do skierowania cieczy do rury zasilającej. To samo ciśnienie popycha wodę w przeciwnym kierunku, ponieważ system jest zamknięty.
Pompa obiegowa jest niezbędna do zapewnienia płynnego działania systemu grzewczego, dlatego musi w pełni odpowiadać systemowi, w którym wykonywana jest instalacja. Ze względu na swoją funkcjonalność ten typ pompy może być szeroko stosowany w szerokiej gamie rurociągów.
Systemy cyrkulacji i oczyszczania wody basenowej
Jednak już po kilku dniach od napełnienia miski pojawia się rozczarowanie. Dzieje się tak, ponieważ basen, zwłaszcza na zewnątrz, jest podatny na zanieczyszczenie. Zdecydowałem to woda w basenie jest biologicznie aktywna i codziennie nieuchronnie dostają się do niej substancje organiczne i nieorganiczne, pochodzące ze środowiska (na przykład opadłe liście lub owady); lub przyniesione przez kąpiących się (włosy, kremy, płyny itp.). Pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl niedoświadczonemu właścicielowi, jest po prostu spuszczenie wody (i jednoczesne podlewanie ogrodu) i uzupełnienie basenu. Uwierz, że wykonując tę procedurę 2-3 razy, nawet w przypadku małego basenu dla dzieci, w pełni zdasz sobie sprawę z daremności i żmudności tego podejścia. Dlatego producenci opracowują i wdrażają całe kompleksy środków fizycznych i chemicznych do uzdatniania wody.Wykonywanie prostych czynności zapewni, że woda w basenie przez długi czas będzie w idealnym stanie, pozostanie krystalicznie czysta i świeża.
Schematy obiegu wody w basenie
Aby utrzymać basen w czystości, wymagane są systemy cyrkulacji (pobór i powrót wody).
Istnieją dwa schematy cyrkulacji wody w stacjonarnym basenie: skimmer i przelew.
Co to jest skimmer? W tłumaczeniu z angielskiego skimmer - „ślizganie się po powierzchni wody”. piękne, nieprawdaż? Prawie surfuję. W rzeczywistości skimmer jest dalekim krewnym przelewu wanny. Jest to skrzynia metalowa lub plastikowa o szerokości od 15 do 50 cm z okienkiem poboru wody i kolektorem pływających nieczystości. Umieszczony jest na ścianie misy kilka centymetrów poniżej krawędzi basenu. Górna, najbardziej zanieczyszczona warstwa wody jest usuwana z basenu przez skimmer. Woda jest zasysana do skimmera za pomocą pompy zespołu filtrującego i przechodzi przez sito zatrzymujące pływające zanieczyszczenia. Aby oczyścić nie tylko górne warstwy wody, ale także dolne, odpieniacz jest podłączony do dolnego odpływu. Odpieniacze różnią się wydajnością, której maksymalna wartość to 12 m3 / h. Ilość odpieniaczy uzależniona jest od wielkości basenu: 1 odpieniacz powinien spaść na 30–40 m2 powierzchni wody.
Następnie woda trafia do filtracji, ogrzewania i dezynfekcji, a następnie przez dysze wraca do basenu. Liczba dysz powrotnych zależy zarówno od powierzchni tafli wody, jak i od głębokości basenu. Przy głębokościach mniejszych niż 1,35 m wymagana jest jedna dysza na 6 m2, przy głębszych głębokościach jedna dysza na 8-10 m2.
Ruch wody w basenach ze skimmerem następuje od jednej ściany do drugiej, co ogranicza zastosowanie tego schematu, gdy basen ma złożony kształt (na przykład ósemki, gwiazdy) lub duże rozmiary. W takim przypadku ciepła woda nie może być równomiernie rozprowadzona w basenie. Dlatego metoda skimmera jest częściej stosowana w prywatnych basenach. W dużych i zakrzywionych basenach wygodniej jest stosować przelewową metodę pobierania wody do czyszczenia.
W układzie przelewowym woda przepływa przez rynny umieszczone na obwodzie basenu do zbiornika wyrównawczego. Woda ze zbiornika wpływa grawitacyjnie do zespołu filtrującego, jest oczyszczana i wlewana do basenu przez dysze powrotne, które zwykle znajdują się na dnie. W ten sposób przefiltrowana i podgrzana woda jest równomiernie rozprowadzana w basenie. Taki schemat jest bardziej skomplikowany i kosztuje około 30% więcej niż odpieniacz, ale umożliwia cyrkulację wody w basenach o dowolnym kształcie i rozmiarze.
Metody uzdatniania wody
Do normalnego funkcjonowania basenu, oprócz systemu cyrkulacji, zdecydowanie potrzebne są jeszcze dwa systemy. Pierwsza to „serce” basenu - system filtracji. Zapewnia to instalacja, której elementem filtrującym jest piasek kwarcowy lub wkład. Jednostki filtrujące można zamocować na zawiasach. Do czyszczenia filtra służy tryb płukania wstecznego, który jest aktywowany ręcznie (przynajmniej raz w tygodniu lub na manometrze) lub automatycznie. Płukanie wsteczne zajmuje tylko 3-4 minuty.
Drugim obowiązkowym elementem każdego basenu jest system dezynfekcji.
Należy zauważyć, że rozpowszechniony obecnie system oczyszczania oparty na mechanicznej filtracji i chlorowaniu zapewnia produkcję czystej wody o zadowalającej jakości. Jednocześnie dobrze znana jest odwrotna strona stosowania metody chlorowania - powstawanie toksycznych związków w wodzie. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę fakt, że przy stosowaniu takich systemów nie można uzyskać całkowitej dezynfekcji, a mikroorganizmy, które zachowują swoją żywotność, mogą pozostać w wodzie.Dlatego eksperci zalecają bardziej skuteczne metody dezynfekcji, aby uzyskać wodę wysokiej jakości.
Należą do nich jednostka do dezynfekcji ultrafioletem. Składa się z komory dezynfekcyjnej, zdalnego panelu sterowania i jednostki płuczącej. Wewnątrz stalowej komory znajdują się wyładowcze lampy rtęciowe, które są źródłem bakteriobójczego promieniowania ultrafioletowego (UV). Korzystając z panelu sterowania, ustaw automatyczny lub ręczny tryb systemu. Blok płuczący przeznaczony jest do czyszczenia komory dezynfekcyjnej. Woda przechodząca przez komorę dezynfekcji jest stale naświetlana światłem ultrafioletowym, które zabija prawie wszystkie mikroorganizmy w wodzie. Promienie UV, działając tylko na żywe mikroorganizmy, nie wpływają na skład chemiczny i właściwości fizyczne wody. Ta metoda oczyszczania nie wymaga skomplikowanego sprzętu i może być z łatwością stosowana w domowych kompleksach uzdatniania wody w domach prywatnych.
Systemy ozonowania są obecnie uważane za najnowocześniejszą metodę uzdatniania wody.
Bakteriobójcze działanie ozonu jest związane z aktywnym przenikaniem tej chemicznie aktywnej formy tlenu przez błony komórkowe i późniejszym utlenianiem substancji organicznych, co powoduje śmierć komórki bakteryjnej. Wraz z dezynfekcją ozonowanie zwalcza glony, poprawia smak i eliminuje zapachy wody. Ozon ma następujące zalety w porównaniu z chlorem: ozon reaguje na zanieczyszczenia 15–20 razy szybciej niż chlor, podczas gdy jest on potrzebny 2,5 razy mniej; nie podrażnia skóry, płuc i oczu, nie zaburza równowagi pH, jest bezpieczny dla środowiska. Ozonowanie zwiększa zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie, co przyczynia się do powrotu świeżości, charakterystycznej dla czystych źródeł naturalnych, do wody oczyszczonej ozonem. Producenci oferują zarówno kompletne systemy ozonowe, jak i częściowe uzdatnianie wody za pomocą ozonu.
Ogólnie proces uzdatniania wody basenu składa się z kilku etapów: filtracja z koagulacją w celu usunięcia zanieczyszczeń mechanicznych; dezynfekcja ozonem, promieniowaniem ultrafioletowym lub innymi metodami; podgrzanie wody do wymaganej temperatury; dozowanie chemikaliów w celu regulacji poziomu pH; dozowanie środków dezynfekujących przed podaniem wody do miski, aby zneutralizować bakterie wprowadzane przez kąpiących się. Koszt sprzętu do oczyszczania wody można warunkowo podzielić na trzy klasy cenowe: ekonomiczna - od 1,5 tys. Oznacza to, że standard to około 4 tys. e. i premium - od 7 tys. mi.
Dobór pompy obiegowej do instalacji grzewczej
Aby dobrać pompę obiegową do instalacji grzewczej należy dokonać odpowiednich obliczeń. Należy pamiętać, że w ciągu godziny ten element będzie zużywał trzy razy więcej wody niż jego całkowita objętość w systemie. Zatem całkowita objętość odpowiedniej ilości cieczy wynosi średnio 10 litrów na 1 kilowat mocy kotła grzewczego. Wymagany model pompy dla instalacji grzewczej i jej moc określają parametry ciśnieniowo-przepływowe. Wysokość podnoszenia musi być równa oporze hydraulicznemu systemu grzewczego.
Pompa cyrkulacyjna
Zazwyczaj prędkość przepływu cieczy w układach z wymuszonym obiegiem jest dość mała, co daje prawo do oceny małej utraty oporu hydraulicznego, która zwykle nie przekracza 2 metrów. Dokładny opór nie jest łatwy do obliczenia, więc wydajność pompy obiegowej jest określana w punkcie środkowym. W celu obliczenia wydajności brane są pod uwagę wymiary powierzchni obiektu grzewczego oraz moc, jaką posiada źródło energii elektrycznej. Należy pamiętać, że pompa jest potrzebna tylko w systemie wymuszonej cyrkulacji, naturalny obieg jej nie potrzebuje.
Instalacja pompy cyrkulacyjnej: na co zwrócić uwagę?
Aby samodzielnie zainstalować pompę obiegową, postępuj zgodnie z następującymi zaleceniami:
- aby przedłużyć żywotność całego systemu, należy zainstalować filtr oczyszczający ciecz przed pompą obiegową. filtr musi być zainstalowany na rurze ssącej;
- nie wybieraj pompy obiegowej do systemu grzewczego o większej mocy i wydajności niż jest to wymagane. W przeciwnym razie istnieje ryzyko napotkania dodatkowego nieprzyjemnego hałasu podczas jego pracy;
- Nigdy nie włączaj pompy przed napełnieniem magistrali grzewczej wodą i usunięciem z niej powietrza, może to doprowadzić do awarii sprzętu;
- zainstalować pompę w miejscu jak najbliżej zbiornika wyrównawczego;
- podczas instalowania pompy w zamkniętym systemie grzewczym, jeśli to możliwe, należy zainstalować pompę na powrocie. Wynika to z faktu, że ta sekcja linii ma najniższą temperaturę.
Instalacja pompy obiegowej
Rada: przed uruchomieniem systemu grzewczego przepłucz go wodą w celu usunięcia różnych obcych cząstek. Nie zapominaj, że nawet krótkotrwała bezczynna praca pompy obiegowej przy braku cieczy w układzie może spowodować awarię samej pompy i innych elementów układu.
Prawie wszystkie pompy obiegowe na współczesnym rynku wyposażone są w komunikację z automatycznym sterowaniem kotłami do ogrzewania. Funkcja ta zapewnia właścicielom możliwość regulacji temperatury powietrza w ogrzewanym obiekcie poprzez zmianę prędkości przepływu wody w systemie grzewczym. Aby uwzględnić poziom zużycia ciepła w lokalu, montuje się specjalne liczniki, dzięki którym kontrolowane są straty ciepła wynikające ze zużycia sieci. Sam obieg grzewczy nie podlega żadnym zmianom.
Możesz samodzielnie zapoznać się ze sposobem instalacji pompy obiegowej, oglądając wideo:
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Organizacja obwodu jednorurowego opartego na kotle elektrycznym dla małego domu:
Działanie systemu dwururowego dla parterowego domu drewnianego opartego na długo spalającym się kotle na paliwo stałe:
Wykorzystanie naturalnej cyrkulacji podczas ruchu wody w obiegu grzewczym wymaga dokładnych obliczeń i technicznie kompetentnych prac instalacyjnych. Gdy te warunki zostaną spełnione, system grzewczy ogrzeje jakościowo pomieszczenia prywatnego domu i odciąży właścicieli od hałasu pompy i uzależnienia od energii elektrycznej.
