ระบบทำความร้อนหมุนเวียนตามธรรมชาติทำงานอย่างไร
งานหลักของระบบทำน้ำร้อน - นี่คือการทำให้สารหล่อเย็นไหลเวียนผ่านท่อ เพื่อให้บ้านอุ่นขึ้นน้ำร้อนจากหม้อไอน้ำต้องไหลเข้าสู่ท่อและหม้อน้ำ ระบบทำความร้อนหมุนเวียนตามธรรมชาติทำงานบนหลักการของแรงโน้มถ่วง ของเหลวเคลื่อนที่ผ่านท่อด้วยแรงโน้มถ่วงโดยไม่ต้องใช้ปั๊ม ความหนาแน่นและน้ำหนักของของเหลวจะน้อยลงเมื่อได้รับความร้อนและหลังจากทำความเย็นแล้วจะกลับสู่สภาพเดิม
ในอุปกรณ์ดังกล่าวแทบไม่มีแรงกดดัน จากการคำนวณคุณจะเห็นว่าด้วยความดันของคอลัมน์น้ำ 10 เมตรมีความดัน 1 บรรยากาศ ปรากฎว่า ในอุปกรณ์ทำความร้อนของบ้านชั้นเดียว ความดันจะอยู่ที่ 0.5 ถึง 0.7 atm และในบ้านสองชั้น - ไม่เกิน 1 atm
ข้อดีและข้อเสียของการให้ความร้อนแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ
เช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่น ๆ การทำน้ำร้อนด้วยการไหลเวียนตามธรรมชาติมีข้อดี แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ทำไมระบบถึงดี?
- ติดตั้งและบำรุงรักษาง่ายเริ่มต้นระบบได้ง่าย การติดตั้งทั้งหมดสามารถทำได้ด้วยตัวเอง
- ไม่จำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพง
- ระบบทำงานได้อย่างเสถียร ตัวพาความร้อนให้ความร้อนสูงสุดและรักษาอุณหภูมิที่ต้องการในห้อง
- ไม่ต้องพึ่งไฟฟ้า อุปกรณ์จะยังคงทำงานต่อไปหากถูกตัดไฟ
- หากบ้านมีฉนวนกันความร้อนอย่างดีด้วยระบบดังกล่าวคุณสามารถประหยัดได้มาก
- ไม่มีปั๊มที่ส่งเสียงดังมาก
- หากดำเนินการบำรุงรักษาตรงเวลาอุปกรณ์ทำความร้อนสามารถทำงานได้นานกว่า 35 ปี
จุดด้อยของระบบ:
- แม้ว่าระบบทำความร้อนจะต้องใช้วัสดุเพียงเล็กน้อย แต่ค่าใช้จ่ายจะสูงขึ้นมากเมื่อความต้านทานในพื้นที่ของท่อลดลง เพราะคุณจะต้องติดตั้งท่อขนาดใหญ่
- บ้านอุ่นขึ้นช้ากว่ามาก
- หากท่อผ่านห้องที่ไม่ได้รับความร้อนพื้นที่เหล่านี้ควรได้รับการหุ้มฉนวน มิฉะนั้นจะมีความเสี่ยงที่ของเหลวจะแข็งตัว
- ระบบทำความร้อนดังกล่าวเหมาะสำหรับบ้านส่วนตัวที่มีพื้นที่ไม่เกิน 100 ตร.ม. ม. เนื่องจากทำงานในรัศมี 30 เมตร นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าระบบมีหัวกลมขนาดเล็ก
- เงื่อนไขหลักคือห้องใต้หลังคาในบ้าน มีการติดตั้งถังขยายตัว
โครงการระบบทำความร้อนสองท่อของบ้านชั้นเดียว
หากคุณเลือกระบบท่อเดียวควรพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการถอดแบตเตอรี่แต่ละก้อน (สำหรับการซ่อมแซมการปรับอุณหภูมิในห้อง)
สิ่งนี้ใช้กันไม่บ่อยนักเนื่องจากมีประสิทธิภาพต่ำ เป็นทางหลวงสายหนึ่งเลียบกำแพงโดยผ่านหม้อน้ำทั้งหมด จากแต่ละหัวฉีดจะติดตั้งหัวฉีดซึ่งจ่ายและนำสารหล่อเย็นออก เนื่องจากสารหล่อเย็นที่ร้อนกว่าเข้าสู่หม้อน้ำตัวแรกทำให้เป็นส่วนหนึ่งของความร้อนน้ำจึงถูกทำให้เย็นลงในส่วนหลัง เป็นผลให้บ้านร้อนไม่สม่ำเสมอและห้องที่อยู่ห่างจากหม้อไอน้ำจะร้อนนานขึ้นมาก เหนือสิ่งอื่นใดโครงร่างดังกล่าวเหมาะสำหรับบ้านชั้นเดียวที่มีพื้นที่ขนาดเล็กเนื่องจากจะช่วยลดต้นทุนการติดตั้ง มีอีกรุ่นหนึ่งของโครงร่างท่อเดียว: เมื่อหม้อน้ำตัดเข้าไปในท่อ ข้อเสียของวิธีนี้คือเป็นไปไม่ได้ที่จะปิดหม้อน้ำตัวใดตัวหนึ่งเพื่อไม่ให้ระบบทั้งหมดหยุดทำงาน
การเลือกระบบสองท่อคุณสามารถเชื่อมต่อหม้อน้ำได้ทุกวิธี: เส้นทแยงมุมด้านข้างการเชื่อมต่อด้านล่าง
ประเภทของระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ
ก่อนที่จะสร้างวงจรเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวก่อนอื่นให้คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องการสำหรับอาคาร การคำนวณรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับหม้อไอน้ำตำแหน่งและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อตลอดจนระดับฉนวนกันความร้อนของผนังด้านนอก แม้แต่ข้อผิดพลาดที่เล็กที่สุดในการคำนวณก็อาจส่งผลต่อคุณภาพของเครื่องทำความร้อนในบ้านได้ ดังนั้นจะดีกว่าถ้าการคำนวณทั้งหมดดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญ ระบบทำความร้อนมีหลายประเภท:
- ประเภทเปิดและปิด (แตกต่างกันไปตามถังขยาย)
- ประเภทท่อเดียวและสองท่อ (หม้อน้ำทำความร้อนเชื่อมต่อด้วยวิธีต่างๆกัน)
ระบบเปิด
อุปกรณ์เปิดประกอบด้วยอ่างเก็บน้ำ (ถังเปิด) ซึ่งติดตั้งท่อ (น้ำล้นฉุกเฉิน) ท่อเชื่อมต่อกับระบบท่อระบายน้ำหรือนำออกไปที่ถนน ถังติดตั้งอยู่ใต้เพดานบางครั้งก็อยู่ในห้องใต้หลังคา ถังเปิดสามารถสร้างได้ทุกขนาดด้วยมือของคุณเองซึ่งเป็นข้อได้เปรียบหลัก มีราคาไม่แพง... ข้อเสียของอุปกรณ์:
- คุณต้องเติมน้ำในถังแบบเปิดอยู่ตลอดเวลาเนื่องจากมันจะระเหยอย่างรวดเร็ว เพื่อไม่ให้เติมน้ำด้วยตนเองอย่างต่อเนื่องสามารถนำท่อน้ำไปที่ถังได้
- บ่อยครั้งที่การกัดกร่อนเกิดขึ้นกับชิ้นส่วนโลหะของวงจร เนื่องจากความจริงที่ว่าออกซิเจนไหลเข้าสู่ถังเปิดอยู่ตลอดเวลา
- อากาศเข้าสู่ท่อ โดยการติดตั้งหม้อน้ำที่ลาดเล็กน้อยและติดตั้งช่องระบายอากาศอัตโนมัติคุณสามารถกำจัดปัญหาได้
ระบบปิด
ระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ น้ำยาหล่อเย็นชนิดปิดเหมาะสำหรับทั้งบ้านชั้นเดียวและสองชั้น มีการติดตั้งถังเมมเบรนในวงจรทำความร้อน ด้วยตัวถังชิ้นส่วนโลหะของอุปกรณ์จึงมีความไวต่อการกัดกร่อนน้อยกว่า อุปกรณ์ปิดทำงานดังนี้:
- ถังไดอะแฟรมยืดหยุ่นแบบปิดคือถังขยายไดอะแฟรม เมมเบรนสร้างสองส่วนในถัง ส่วนแรกมีไว้สำหรับสารหล่อเย็นส่วนอื่น ๆ ประกอบด้วยอากาศหรือไนโตรเจน ในระหว่างการขยายตัวของสารหล่อเย็นน้ำส่วนเกินจากวงจรทำความร้อนจะเข้าไปในถัง
- เมมเบรนเริ่มยืดออกเนื่องจากน้ำร้อนและก๊าซในส่วนที่สองเริ่มหดตัว
- เมื่อน้ำเย็นลงก๊าซจะเพิ่มขึ้นอีกครั้งและดันสารหล่อเย็นกลับเข้าสู่ระบบ ดังนั้นจึงมีการเติมวงจรน้ำด้วยสารหล่อเย็นอย่างต่อเนื่อง
หากคุณเลือกระหว่างระบบเปิดและระบบปิดการซื้อหรือสร้างถังเปิดด้วยมือของคุณเองจะถูกกว่า ถังไดอะแฟรมมีราคาเพิ่มขึ้นหลายเท่าจึงไม่ค่อยมีใครใช้
ระบบท่อเดียว
สำหรับบ้านชั้นเดียวที่มีพื้นที่ขนาดเล็กเครื่องทำความร้อนแบบท่อเดียวเหมาะ ในบ้านสองชั้นเครื่องทำความร้อนประเภทนี้จะไม่ได้ผล ข้อดีของระบบคือการติดตั้งราคาถูกการออกแบบที่เรียบง่ายท่อไม่ได้ติดตั้งไว้ใต้ฝ้าเพดานซึ่งหมายความว่าการตกแต่งภายในโดยรวมของห้องจะไม่เสื่อมลง เครื่องทำความร้อนแบบท่อเดียวทำงานตามหลักการต่อไปนี้:
- ของเหลวขึ้นตามส่วนแนวตั้งของท่อ
- จากนั้นสารหล่อเย็นจะเคลื่อนเข้าสู่ท่อแนวนอน ท่อนี้เชื่อมต่อหม้อน้ำทำความร้อน
- ของเหลวที่ระบายความร้อนจะกลับไปที่หม้อไอน้ำจากหม้อน้ำด้านนอก
ระบบนี้มีข้อบกพร่อง ยิ่งอุปทานเพิ่มขึ้นมากเท่าใดอุณหภูมิของหม้อน้ำก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น บายพาสจะช่วยเพิ่มผลผลิต ในการสร้างความร้อนสม่ำเสมอของบ้านจัมเปอร์จะถูกวางไว้ในสถานที่ที่เชื่อมต่อหม้อน้ำ แม้ว่าจะทำการคำนวณอย่างถูกต้องแล้วก็ตามระบบแบบท่อเดียวจะใช้ไม่ได้ผลหากบ้านชั้นเดียวมีห้องมากกว่าสามห้อง ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยการอัพเกรดระบบด้วยปั๊มกลม
โครงการทำน้ำร้อนสองท่อสำหรับบ้านส่วนตัวที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติ
เครื่องทำความร้อนแบบสองท่อเหมาะสำหรับการทำความร้อนบ้านสองชั้น ถ้าเราเปรียบเทียบระบบหนึ่งท่อและสองท่อในครั้งที่สอง - ของเหลวจะถูกส่งไปยังหม้อน้ำทั้งหมดที่ร้อนวงจรสองท่อมีการออกแบบพิเศษซึ่งประกอบด้วยท่อสองท่อ หนึ่งสำหรับการจัดหาและอื่น ๆ สำหรับการส่งคืน ท่อจ่ายเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทำความร้อนแต่ละตัว การเชื่อมต่อทำได้โดยการแตะอินพุตแยกต่างหาก และท่อส่งกลับเชื่อมต่อแยกกัน ข้อดีของระบบทำความร้อนที่มีสายไฟบนและล่างคือการติดตั้งนั้นง่ายมากและลักษณะการทำงานมีประสิทธิภาพ ด้วยระบบเช่นนี้:
- เป็นไปไม่ได้ที่จะเพิ่มส่วนเพิ่มเติมลงในหม้อน้ำเพื่อปรับปรุงความร้อน
- ซึ่งแตกต่างจากวงจรท่อเดียวท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าจะถูกใช้เพื่อวางท่อในระบบนี้
- ปรับระบบได้ง่าย
- ความร้อนจะกระจายอย่างสม่ำเสมอ
ปัจจุบันเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องทำความร้อนแบบสองท่อด้วยมือของคุณเองด้วยการไหลเวียนตามธรรมชาติ... สำหรับการผลิตจะใช้ท่อเหล็กหรือโพลีเมอร์.
โครงการคำนวณระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติ
สิ่งที่ยากที่สุดในการออกแบบระบบทำความร้อนคือการคำนวณที่ถูกต้อง อุปกรณ์จะทำงานได้ดีเพียงใดขึ้นอยู่กับความยาวและมุมของท่อรวมถึงจำนวนรอบที่เปิด คุณจำเป็นต้องรู้สิ่งนี้เนื่องจากไม่มีแรงดันในวงจร สิ่งที่คุณต้องพิจารณาเมื่อร่างแผนภาพและการคำนวณ:
- เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและวัสดุที่ใช้ทำคืออะไร
- มุมเอียงของท่อ
- ประเภทของสารหล่อเย็น
- วิธีการจ่ายน้ำหล่อเย็น
ประโยชน์ของการไหลเวียนแบบบังคับ
ความแตกต่างระหว่างโครงร่างที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับคือการติดตั้งลงในระบบปั๊ม
ประสิทธิภาพของระบบที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับของสารหล่อเย็นเกิดขึ้นได้เนื่องจากความสามารถในการควบคุมและตั้งระดับความร้อนที่ต้องการในแต่ละห้องและสำหรับหม้อน้ำแต่ละตัว จากมุมมองของเจ้าของความแตกต่างเล็กน้อยนี้บางครั้งก็ทำหน้าที่เป็นปัจจัยชี้ขาดเมื่อเลือกประเภทของระบบ อ้างถึงข้อดีอื่น ๆ ของระบบทำความร้อนหมุนเวียนแบบบังคับสำหรับบ้านชั้นเดียวเป็นที่น่าสังเกต:
- อนุญาตให้ใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใดก็ได้ในขณะที่ในระบบที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติจะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และตั้งอยู่ที่ความลาดชัน
- สามารถวางเส้นในระนาบใดก็ได้ (แนวนอนแนวตั้ง) สามารถวางท่อลงบนพื้นวางในระดับต่ำสุด - ต่ำและสามารถติดตั้งระบบพื้นอุ่นได้ เนื่องจากการฉีดสารหล่อเย็นน้ำไม่ว่าในกรณีใด ๆ จะไปที่หม้อน้ำ
- เนื่องจากการใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กระบบจึงไม่จำเป็นต้องให้อาหารด้วยน้ำปริมาณมาก
สำหรับระบบที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับไม่จำเป็นต้องติดตั้งท่อที่มีความลาดชันและวางถังไว้ที่จุดสูงสุด
ความเป็นไปได้ในการติดตั้งแหล่งความร้อนอัตโนมัติ (หม้อไอน้ำ) ซึ่งจะให้ความร้อนแก่น้ำหล่อเย็นโดยอิสระตามพารามิเตอร์ที่ตั้งไว้
- ความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิระยะไกล (ตัวควบคุมห้อง)
การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของโครงการหมุนเวียนบังคับเป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การสังเกตประเด็นหลัก ก่อนอื่นในกรณีที่ไม่มีไฟฟ้าจะไม่มีเครื่องทำความร้อนในบ้าน ไม่แนะนำให้ใช้ระบบดังกล่าวหากบริเวณนั้นมีไฟฟ้าดับ ผู้เชี่ยวชาญสังเกตข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่ง - การสร้างเสียงรบกวนระหว่างการทำงานของปั๊มหมุนเวียน แต่ก็สามารถแก้ไขได้. ตัวอย่างเช่นโดยการติดตั้งหม้อไอน้ำและปั๊มในอาคารที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัยห้องหม้อไอน้ำห้องใต้ดิน
การเลือกตัวเลือกที่ทันสมัยสำหรับหม้อไอน้ำคุณควรรู้ว่าเกือบทั้งหมดมีปั๊มในตัว ได้ผลแน่นอนไม่เงียบ แต่ไม่ดังจนถือว่าเป็นปัญหา ตัวอย่างเช่นเครื่องดูดควันในห้องครัวจะส่งเสียงดังมากขึ้น
วัสดุท่อที่ดีที่สุดคืออะไร?
วิธีการติดตั้งวงจรการป้องกันการกัดกร่อนและความต้านทานต่อไฮดรอลิกตัวบ่งชี้ทั้งหมดนี้จะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ทำท่อ สำหรับระบบทำความร้อนคุณสามารถใช้โพลีโพรพีลีนได้ท่อเหล็กโลหะพลาสติกและทองแดง
- วัสดุโพลีโพรพีลีน ท่อโพลีโพรพีลีนทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีอายุการใช้งานยาวนาน (มากกว่า 25 ปี) และด้านในเรียบ การติดตั้งต้องใช้เครื่องมือพิเศษและมีราคาแพง
- เหล็ก. แม้ว่าท่อดังกล่าวจะค่อนข้างทนทานและมีราคาไม่แพง แต่ก็มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนและการเจริญเติบโตมากเกินไป นอกจากนี้การติดตั้งต้องใช้การเชื่อมหรืออุปกรณ์หลายอย่าง
- โลหะ - พลาสติก. ท่อน้ำหนักเบามีพื้นผิวด้านในเรียบสนิท เป็นผลให้ไม่มีการกัดกร่อนและคราบสกปรก แต่หลังจากการติดตั้งคุณจะต้องดึงอุปกรณ์ที่มีเกลียวอยู่ตลอดเวลาซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบอย่างมาก อายุการใช้งานประมาณ 15 ปีและสำหรับท่อนั้นสั้นมาก พวกเขามีต้นทุนสูง
- ท่อทองแดง ท่อทองแดงมีลักษณะสวยงามและอายุการใช้งานยาวนานกว่า 100 ปี การบัดกรีใช้สำหรับการติดตั้งมีราคาแพงมาก
เพื่อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ เหมาะสำหรับการทำให้บ้านร้อนขึ้นคุณจำเป็นต้องรู้ว่า:
- เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะถูกเลือกตามวัสดุที่ใช้ทำท่อและจากการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อน
- คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องการสำหรับห้องและเพิ่ม 20% ให้กับผลลัพธ์
- การใช้ค่าที่ระบุในตาราง SNiP จะคำนวณส่วนตัดขวางของไปป์ไลน์ สำหรับการคำนวณจะใช้การอ่านค่าความจุความร้อนและขนาดของท่อ (ส่วนภายใน)
หากหลังจากการแยกแต่ละครั้งให้ติดตั้งท่อจ่าย 1 ขนาดเล็กกว่าท่อก่อนหน้านี้การไหลเวียนของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะเข้มข้นขึ้นหลายเท่า ท่อส่งกลับติดตั้งด้วยส่วนขยาย สิ่งนี้จะคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำของท่อสองท่อ ตามค่าที่ได้รับสำหรับแต่ละส่วนของท่อจะมีการกำหนดขนาดของตัวเอง
วิธีการจ่ายน้ำหล่อเย็น
ตัวกลางให้ความร้อนสามารถหมุนเวียนจากหม้อไอน้ำไปยังอุปกรณ์ทำความร้อนได้สองวิธี ผ่านการเติมด้านล่างหรือด้านบน
- ไส้ด้านล่าง วิธีการบรรจุนี้ใช้สำหรับระบบท่อเดียวเท่านั้น ท่อวางอยู่ที่ระดับพื้นในขณะที่ท่อแนวตั้งสามารถละเว้นได้ การเติมด้านล่างจะไม่ได้ผลหากไม่มีปั๊มกลม
- ไส้ด้านบน. ใช้สำหรับทั้งระบบท่อเดียวและสองท่อ เนื่องจากท่อจ่ายถูกติดตั้งไว้ใต้เพดานสารหล่อเย็นร้อนจะถูกจ่ายให้กับหม้อน้ำแต่ละตัวอย่างแข็งขัน นอกจากนี้การทำให้เย็นลงน้ำจะเข้าไปในท่อส่งกลับที่ติดตั้งอยู่บนพื้น
แผนผังสายไฟ
โครงการทำความร้อนของบ้านส่วนตัวพร้อมหม้อต้มก๊าซ
ตามวิธีการเชื่อมต่อหม้อน้ำทำความร้อนเป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะสองรูปแบบสำหรับการติดตั้งวงจรของระบบทำความร้อน: ท่อเดียวและสองท่อ
ชุดประกอบการติดตั้งแบบท่อเดียวที่ทำด้วยตัวเองมีลักษณะเฉพาะด้วยการจัดเรียงตามลำดับของอุปกรณ์ทำความร้อนบนวงจรจ่าย เมื่อผ่านจากจุดบนสุดผ่านหม้อน้ำทั้งหมด (เส้นสีแดง) น้ำจะไหลกลับตามเส้นส่งกลับ (เส้นสีน้ำเงิน) ไปยังหม้อไอน้ำ
แผนภาพท่อเดียวของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง
ในระบบสองท่อจะมีการติดตั้งวงจรหมุนเวียนสองชุดแยกกัน สารหล่อเย็นร้อนไหลผ่านหนึ่งส่งความร้อนไปยังหม้อน้ำตามวงจรอื่น - น้ำหล่อเย็นจะถูกส่งจากหม้อน้ำไปยังหม้อไอน้ำ
รูปด้านล่างแสดงระบบทำความร้อนสองท่อสำหรับบ้านสองชั้น การกระจายของสารหล่อเย็น (เส้นสีแดง) ผ่านหม้อน้ำเริ่มต้นจากความสูงสูงสุด H ซึ่งให้หัวหมุนเวียนที่ต้องการ สารหล่อเย็นที่ระบายความร้อน (เส้นสีน้ำเงิน) จะถูกรวบรวมในสายส่งกลับและส่งไปยังทางเข้าของหม้อไอน้ำ
แผนภาพสองท่อของระบบทำความร้อนด้วยแรงโน้มถ่วง
