Nguyên tắc của hệ thống sưởi ấm trọng trường là gì
Sưởi ấm bằng trọng lực còn được gọi là hệ thống tuần hoàn tự nhiên. Nó đã được sử dụng để sưởi ấm các ngôi nhà từ giữa thế kỷ trước. Ban đầu, người dân thường không tin tưởng phương pháp này, nhưng nhận thấy tính an toàn và thiết thực của nó, họ dần dần thay thế bếp gạch bằng đun nước.
Sau đó, với sự ra đời của nồi hơi nhiên liệu rắn, nhu cầu về các lò nung cồng kềnh hoàn toàn biến mất. Hệ thống sưởi ấm bằng trọng trường hoạt động trên một nguyên tắc đơn giản. Nước trong nồi hơi nóng lên và trọng lượng riêng của nó trở nên ít lạnh hơn. Kết quả là, nó tăng lên dọc theo trục thẳng đứng đến đỉnh của hệ thống. Sau đó, nước làm mát bắt đầu chuyển động đi xuống và càng nguội đi thì tốc độ chuyển động của nó càng lớn. Điều này tạo ra một dòng chảy trong đường ống về phía điểm thấp nhất. Điểm này là đường ống trở lại được lắp đặt trong lò hơi.
Khi nó di chuyển từ trên xuống dưới, nước đi qua các bộ tản nhiệt làm nóng, để lại một phần nhiệt trong phòng. Bơm tuần hoàn không tham gia vào chuyển động của chất làm mát, làm cho hệ thống này hoạt động độc lập. Vì vậy, cô không sợ mất điện.
Việc tính toán hệ thống sưởi bằng trọng trường được thực hiện có tính đến sự mất nhiệt của ngôi nhà. Công suất yêu cầu của các thiết bị sưởi ấm được tính toán, và trên cơ sở này, lò hơi được chọn. Nó phải có mức dự trữ năng lượng gấp rưỡi.
Mô tả của mạch
Để hệ thống sưởi này hoạt động, các tỷ lệ của ống, đường kính và góc nghiêng của chúng phải được lựa chọn chính xác. Ngoài ra, một số loại tản nhiệt không được sử dụng trong hệ thống này.
Xem xét toàn bộ cấu trúc bao gồm những yếu tố nào:
- Lò hơi đốt nhiên liệu rắn. Nước vào phải ở điểm thấp nhất của hệ thống. Về mặt lý thuyết, lò hơi cũng có thể là điện hoặc gas, nhưng trên thực tế chúng không được sử dụng cho các hệ thống như vậy.
- Rơ le thẳng đứng. Phần đáy của nó được kết nối với nguồn cấp liệu cho nồi hơi và phần trên cùng. Một phần được kết nối với đường ống cung cấp, và phần thứ hai được kết nối với bình giãn nở.
- Bình giãn nở. Nước dư thừa được đổ vào nó, được hình thành trong quá trình giãn nở từ quá trình gia nhiệt.
- Đường ống cung cấp. Để hệ thống đun nước nóng trọng trường hoạt động hiệu quả, đường ống phải có độ dốc thấp hơn. Giá trị của nó là 1-3%. Tức là, đối với 1 mét đường ống, sự khác biệt nên là 1-3 cm. Ngoài ra, đường kính của đường ống nên giảm dần theo khoảng cách từ lò hơi. Đối với điều này, các đường ống của các phần khác nhau được sử dụng.
- Các thiết bị sưởi ấm. Các ống có đường kính lớn hoặc bộ tản nhiệt bằng gang M 140 được lắp đặt như chúng. Không nên lắp đặt bộ tản nhiệt lưỡng kim và nhôm hiện đại. Chúng có một khu vực dòng chảy nhỏ. Và vì áp suất trong hệ thống sưởi trọng trường thấp, việc đẩy chất làm mát qua các thiết bị sưởi ấm như vậy sẽ khó khăn hơn. Tốc độ dòng chảy sẽ giảm.
- Đường ống trở lại. Cũng giống như đường ống cấp, nó có độ dốc cho phép nước chảy tự do về phía lò hơi.
- Vòi để thoát nước và lấy nước. Vòi xả được lắp đặt ở điểm thấp nhất, ngay bên cạnh nồi hơi. Vòi lấy nước được làm ở bất cứ đâu thuận tiện. Thông thường đây là nơi gần với đường ống kết nối với hệ thống.
Đặc điểm của thiết kế và cài đặt
Các nút chính của hệ thống hấp dẫn bao gồm:
- một lò hơi gia nhiệt trong đó nước hoặc chất chống đông được làm nóng;
- đường ống (đôi hoặc đơn);
- sưởi ấm pin;
- bình giãn nở.
Khi thiết kế, cũng như trực tiếp trong quá trình lắp đặt hệ thống, rất điều quan trọng là phải tuân thủ một điều kiện tiên quyết: đường ống mà chất làm mát sẽ di chuyển qua đó phải nghiêng về phía lò hơi gia nhiệt. Độ dốc ít nhất phải là 0,005 m trên một mét tuyến tính của đường ống.
Nói chung, nếu lò hơi và bộ tản nhiệt nằm trên cùng một tầng, thì lối vào ống tản nhiệt nên cao hơn một chút.
Sơ đồ hệ thống trọng lực có độ dốc của đường ống
Sự hiện diện của sai lệch này được giải thích bởi các yếu tố sau:
- chất làm mát lạnh sẽ đi vào nồi hơi nhanh hơn qua đường ống nghiêng;
- Sự hiện diện của một độ dốc cũng là cần thiết để các bọt khí xuất hiện trong quá trình làm nóng chất làm mát tăng hiệu quả hơn vào thùng giãn nở, từ đó chúng bay hơi vào khí quyển.
Bình giãn nở tạo thêm áp lực, có ảnh hưởng có lợi đến tốc độ chuyển động của nước qua đường ống.
Tốc độ chuyển động của chất lỏng làm việc trực tiếp phụ thuộc vào sự khác nhau về đại lượng như khối lượng, tỷ trọng và thể tích của chất làm mát ở trạng thái lạnh và nóng. Tốc độ dòng chảy cũng bị ảnh hưởng bởi mức của bộ tản nhiệt so với nồi hơi.
Áp suất trọng trường trong hệ thống sưởi, nó được tiêu thụ ở một mức độ nào đó để vượt qua sức cản của đường ống. Các ngã rẽ và các nhánh trong hệ thống, các bộ tản nhiệt bổ sung đóng vai trò là các chướng ngại vật bổ sung.
Vì vậy, để tối đa hóa việc sưởi ấm cho căn phòng, khi thiết kế hệ thống trọng lực, cần đảm bảo rằng các chướng ngại vật đó càng ít càng tốt.
nhược điểm
Những người ủng hộ hệ thống khép kín viện dẫn rất nhiều nhược điểm của hệ thống sưởi bằng trọng trường. Nhiều người trong số họ trông có vẻ xa vời, nhưng chúng tôi vẫn liệt kê chúng:
- Ngoại hình xấu xí. Đường ống cấp có đường kính lớn chạy dưới trần làm mất thẩm mỹ của căn phòng.
- Khó khăn khi cài đặt. Ở đây chúng ta đang nói về thực tế là đường ống cung cấp và đường ống trở lại thay đổi đường kính của chúng theo từng bước tùy thuộc vào số lượng thiết bị sưởi ấm. Ngoài ra, hệ thống sưởi ấm bằng trọng lực của một ngôi nhà riêng được làm bằng ống thép, và chúng khó lắp đặt hơn.
- Hiệu quả thấp. Người ta tin rằng hệ thống sưởi kín tiết kiệm hơn, tuy nhiên, có những hệ thống tuần hoàn tự nhiên được thiết kế tốt hoạt động không tệ hơn.
- Khu vực sưởi ấm hạn chế. Hệ thống trọng lực hoạt động tốt trong các khu vực lên đến 200 sq. mét.
- Số tầng có hạn. Hệ thống sưởi như vậy không được lắp đặt trong những ngôi nhà cao hơn hai tầng.
Ngoài những điều trên, nguồn cung cấp nhiệt hấp dẫn có tối đa 2 mạch, trong khi trong các ngôi nhà hiện đại thường chế tạo một số mạch.
Nguyên lý tuần hoàn của chất làm mát trong hệ thống
Nếu chúng ta nói về các tòa nhà chung cư, thì trong các tòa nhà như vậy, sự lưu thông của nước trong hệ thống sưởi ấm là do sự sụt giảm áp suất hình thành giữa đường ống cấp và đầu ra. Hoàn toàn hợp lý là nếu áp suất trong một đường ống vượt quá áp suất trong đường ống khác, thì điều này chắc chắn sẽ làm cho nước trong mạch di chuyển (đọc: "Tổn thất và sụt áp trong hệ thống sưởi - chúng tôi giải quyết vấn đề").
Tuy nhiên, điều này không xảy ra với nhà riêng. Trong các cấu trúc này, hệ thống sưởi rất thường hoạt động ở chế độ tự trị, và nguồn năng lượng chính trong các hệ thống này thường là điện, đôi khi là nhiên liệu rắn. Tùy chọn này cung cấp sự chuyển động của nước, được thực hiện nhờ hoạt động của một máy bơm gia nhiệt tuần hoàn được trang bị động cơ điện có công suất nhỏ 100 W.
Nhưng việc sử dụng các thiết bị hiện đại như vậy không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được, ngoài ra, các cơ chế như vậy đã xuất hiện trên thị trường xây dựng tương đối gần đây.
Trước đây, loại cấp nhiệt chính là hệ thống gia nhiệt trọng trường, sơ đồ thể hiện chi tiết toàn bộ quá trình tuần hoàn của chất làm mát. Trong trường hợp này, sự chuyển động của nước xảy ra một cách tự nhiên. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về một hiện tượng vật lý như sự đối lưu, khi mật độ của vật liệu bị nung nóng giảm đi và vị trí của nó bị chiếm bởi các chất khác nặng hơn. Nếu toàn bộ quá trình này cháy trong một không gian hạn chế, thì vật liệu được đốt nóng sẽ tăng lên điểm cao nhất.
Để sử dụng cơ chế hoạt động như vậy một cách hiệu quả, cần phải trang bị một mạch điện đặc biệt có hình dạng thích hợp, và nhờ nguyên lý đối lưu, chất làm mát sẽ chuyển động theo đường tròn liên tục.
Nói một cách đơn giản hơn, sơ đồ của một hệ thống sưởi ấm trọng trường bao gồm hai bình thông nhau, được nối với nhau trong một vòng bằng các đường ống, hoặc một mạch gia nhiệt. Đầu tiên trong số các bình này là lò hơi, và bình thứ hai là thiết bị gia nhiệt được sử dụng.
Điều quan trọng cần nhớ là chiều cao của lò hơi gia nhiệt, được trang bị ống góp tăng áp để làm nóng bộ tản nhiệt, tỷ lệ thuận với tốc độ của chất làm mát di chuyển bên trong mạch.
Nước được làm nóng bởi nồi hơi chảy lên trên, và thay vào đó là nước lạnh hơn đến từ pin, nơi nó dần nóng lên. Sau đó, chất làm mát được hâm nóng lại di chuyển đến bộ tản nhiệt và chất đã được làm mát đi vào vị trí của nó. Đây là bản chất của tuần hoàn tự nhiên, vì các chu kỳ này là vô tận và không cần bất kỳ sự can thiệp nào của con người.
Để một hệ thống sưởi ấm trọng trường kín như vậy có tốc độ lưu thông của chất làm mát cao, cần lưu ý những điểm sau:
- lò sưởi phải được đặt càng thấp càng tốt so với các thiết bị sưởi, và nếu có tầng hầm, thì tốt hơn là lắp đặt nó ở đó;
- chiều cao của ống góp tăng tốc có thể khác nhau, cơ chế này có thể được đặt ngay dưới trần nhà và thậm chí cao hơn, ví dụ, trên gác mái. Bể giãn nở sưởi ấm cũng nên được lắp đặt ở cùng một nơi (đọc thêm: "Hệ thống sưởi ấm của nhà riêng - sơ đồ đi dây");
- Cải thiện sự lưu thông của nước cũng sẽ cho phép thiết bị có một độ dốc nhất định từ bể chứa đến lò hơi, vì sơ đồ tối ưu của hệ thống gia nhiệt trọng trường cung cấp cho sự chuyển động của nước làm mát theo nguyên tắc này.
Bạn cũng không nên quên rằng hai thông số ảnh hưởng đến tốc độ lưu thông của chất làm mát trong hệ thống: đây là sự khác biệt trong mạch, cũng như chỉ số về lực cản thủy lực (khoảng
Sự khác biệt trong hoạt động của lò hơi nhiên liệu rắn
Trái tim của bất kỳ hệ thống sưởi ấm nào là lò hơi. Mặc dù có thể lắp đặt cùng một kiểu máy nhưng cách vận hành với các kiểu sưởi khác nhau sẽ khác nhau. Đối với lò hơi hoạt động bình thường, nhiệt độ của áo nước ít nhất phải là 55 ° C. Nếu nhiệt độ thấp hơn, thì trong trường hợp này, bên trong lò hơi sẽ bị bao phủ bởi hắc ín và muội than, do đó hiệu suất của nó sẽ giảm. Nó sẽ cần được làm sạch liên tục.
Để ngăn điều này xảy ra, trong một hệ thống kín, van ba chiều được lắp đặt ở đầu ra của lò hơi, van này dẫn chất làm mát theo một vòng tròn nhỏ, bỏ qua các thiết bị gia nhiệt, cho đến khi lò hơi nóng lên. Nếu nhiệt độ bắt đầu vượt quá 55 ° C, thì trong trường hợp này, van sẽ mở và nước được thêm vào vòng tròn lớn.
Không cần van ba chiều đối với hệ thống sưởi bằng trọng lực. Thực tế là ở đây sự tuần hoàn không diễn ra do máy bơm, mà do nước nóng lên, và cho đến khi nó nóng lên đến nhiệt độ cao thì chuyển động không bắt đầu. Trong trường hợp này, lò hơi vẫn liên tục sạch.Van ba chiều là không cần thiết, điều này làm cho hệ thống rẻ hơn và đơn giản hơn và thêm điểm cộng cho giá trị của nó.
Các tính năng kỹ thuật của hệ thống sưởi ấm trọng trường
Phiên bản này của thiết bị hệ thống sưởi được phân biệt bởi các sắc thái của nó và có nhiều ưu điểm rõ ràng và không thể chối cãi, thường bao gồm những điều sau:
- một hệ thống tuần hoàn như vậy có thể điều chỉnh độc lập quá trình làm việc và phân phối chất làm mát bên trong mạch chính xác như yêu cầu của mạch;
- khả năng chống lại mọi hư hỏng cơ học, do độ bền của mạch và đường ống được sử dụng. Thiết kế không có bất kỳ bộ phận nhanh mòn nào, do đó hệ thống sưởi ấm trọng trường hai ống, một hệ thống truyền thống, có thể hoạt động bình thường trong hơn nửa thế kỷ mà không cần bất kỳ công việc sửa chữa nào;
- tự chủ tuyệt đối về công việc, đó là một lợi thế rất quan trọng. Hệ thống này không phụ thuộc vào việc có điện hay không, tránh được các tình huống bất trắc xảy ra;
- không khó để thiết kế hệ thống sưởi như vậy bằng tay của chính bạn, vì thiết bị mạch và sơ đồ của nó sẽ cực kỳ rõ ràng ngay cả với chủ sở hữu thiếu kinh nghiệm. Trong trường hợp gặp khó khăn, bạn luôn có thể nghiên cứu các tài liệu ảnh và video khác nhau có thể tìm thấy từ các chuyên gia lắp ráp và kết nối thiết bị loại này.
Bằng cách này hay cách khác, hệ thống cung cấp nhiệt hấp dẫn truyền thống có một số mặt tiêu cực, cũng không thể bỏ qua:
- hiệu suất quán tính của thiết bị này sẽ rất lớn. Điều này có nghĩa là sẽ mất một khoảng thời gian rất lớn kể từ lúc đốt lò đến khi hoàn toàn nóng lên;
- Mặc dù thực tế là đường ống cực kỳ đơn giản, nhưng giá thành của thiết bị này khá cao. Ống dày được sử dụng để lắp đặt có giá rất đáng kể;
- trong trường hợp hệ thống không được kết nối đúng cách, thì điều này sẽ gây ra sự chênh lệch lớn về nhiệt độ giữa các bộ tản nhiệt;
- do thực tế là tốc độ lưu thông nước thấp, có nguy cơ đóng băng bình giãn nở và phần mạch điện nằm trên tầng áp mái.
Sưởi ấm an toàn
Như đã đề cập ở trên, áp suất trong một hệ thống kín lớn hơn trong một hệ thống hấp dẫn. Do đó, họ có một cách tiếp cận khác để bảo mật. Khi gia nhiệt kín, sự giãn nở của môi trường gia nhiệt được bù đắp trong bình giãn nở có màng.
Nó hoàn toàn kín và có thể điều chỉnh được. Sau khi vượt quá áp suất tối đa cho phép trong hệ thống, chất làm mát thừa, vượt qua sức cản của màng, sẽ đi vào bể chứa.
Sự gia nhiệt bằng trọng trường được gọi là hở vì bình giãn nở bị rò rỉ. Bạn có thể lắp đặt một bể kiểu màng và làm một hệ thống sưởi ấm trọng trường khép kín, nhưng hiệu quả của nó sẽ thấp hơn nhiều, vì lực cản thủy lực sẽ tăng lên.
Thể tích của bình giãn nở phụ thuộc vào lượng nước. Để tính toán, thể tích của nó được lấy và nhân với hệ số giãn nở, phụ thuộc vào nhiệt độ. Thêm 30% vào kết quả.
Hệ số được chọn theo nhiệt độ tối đa mà nước đạt được.
Một phiên bản đơn giản của hệ thống sưởi với sự lưu thông tự nhiên của chất mang nhiệt
Khi chọn một hệ thống sưởi trọng trường riêng, cần phải thực hiện một số tính toán để hiểu hệ thống sẽ cung cấp hệ thống sưởi ấm cho căn phòng như thế nào. Trong điều kiện bình thường, thể tích của các phòng riêng lẻ và công suất của bộ tản nhiệt sưởi ấm được lắp đặt trong chúng được tính đến khi bố trí đường ống. Khi lắp đặt các bộ tản nhiệt có cùng định mức, hệ thống sưởi trọng lực sẽ làm nóng các phòng không đồng đều.Bộ tản nhiệt đầu tiên gần nồi hơi sẽ nóng hơn và ở bộ tản nhiệt xa nồi hơi nhất, nhiệt độ nước làm mát sẽ thấp hơn đáng kể. Đó là lý do tại sao, khi lựa chọn các thiết bị sưởi, những thiết bị trước đây được lắp đặt với công suất thấp hơn và những thiết bị xa hơn phải mạnh hơn.
Điều quan trọng là phải chọn đúng bình giãn nở trong việc lựa chọn các yếu tố cấu trúc. Khi tính thể tích của bình giãn nở, người ta thường lấy tỷ lệ 1/10 làm cơ sở. Tức là khi thể tích nước trong hệ khoảng 250 lít thì thể tích của bể ít nhất phải là 25 lít.
Hệ thống sưởi ấm bằng trọng lực rất khắt khe về vật liệu xây dựng. Trước hết, điều này áp dụng cho đường ống và đường ống dẫn. Thể tích lớn của chất làm mát và áp suất thấp trong hệ thống yêu cầu tuần hoàn phải được thực hiện với tổn thất thấp nhất và điều này có thể thực hiện được, trong ống thép hoặc trong ống polypropylene. Nhưng ở đây, cũng có những hạn chế nhất định. Vì vậy, các ống thép phải được kết nối bằng khí đốt hoặc hàn điện, hoặc bằng các kết nối ren. Và nếu kiểu đầu tiên cho phép bạn cung cấp một kết nối đáng tin cậy trên thực tế mà không có mối hàn bên trong đường ống, thì phương pháp ren có thể tạo ra một số lượng lớn các điểm bất thường bên trong đường ống. Đối với ống polypropylene, nó có một nhược điểm đáng kể. Nhược điểm này liên quan đến khả năng chịu nhiệt độ cao của đường ống - nhiệt độ tối đa mà đường ống đó có thể chịu được là +95 độ, không phù hợp với đường ống được lắp đặt ngay sau nồi hơi.
Nhưng ngay cả với tất cả những điều cần lưu ý này, sơ đồ đơn giản của hệ thống sưởi bằng trọng trường vẫn khác biệt đáng kể so với hệ thống tuần hoàn cưỡng bức.
Một hệ thống như vậy nhất thiết phải bao gồm:
- Lò hơi gia nhiệt (điều kiện tiên quyết cho các hệ thống như vậy là sự hiện diện của một lò hơi với thể tích lớn của áo nước nóng);
- Ống dẫn nước đường kính lớn 11/2 inch;
- Bình giãn nở có dung tích bằng 1/10 thể tích chất lỏng trong hệ thống;
- Đường ống cung cấp có đường kính 1 inch;
- Bộ tản nhiệt có kích thước khác nhau để đảm bảo sưởi ấm đồng đều cho cơ sở;
- Đường ống hồi lưu;
- Vòi xả chất lỏng;
- Một nhiệt kế và một áp kế trong nồi hơi, và các vòi của Mayevsky trong bộ tản nhiệt được lắp đặt làm thiết bị điều khiển trong hệ thống.
Như bạn có thể thấy, hệ thống có một số phần tử cấu trúc nhỏ và khá phù hợp để tự lắp ráp nó.
Ùn tắc giao thông và cách giải quyết
Để hệ thống sưởi hoạt động bình thường, hệ thống cần được làm đầy hoàn toàn bằng chất làm mát. Không cho phép sự hiện diện của không khí. Nó có thể tạo ra tắc nghẽn ngăn cản nước đi qua. Trong trường hợp này, nhiệt độ của áo nước lò hơi sẽ rất khác với nhiệt độ của lò sưởi. Để loại bỏ không khí, van khí và vòi Mayevsky được lắp đặt. Chúng được lắp đặt ở trên cùng của lò sưởi cũng như ở trên cùng của hệ thống.
Tuy nhiên, nếu hệ thống sưởi trọng lực có độ dốc chính xác của đường ống cung cấp và đường ống trở lại thì không cần van. Không khí trong đường ống nghiêng sẽ tự do dâng lên điểm trên cùng của hệ thống, và ở đó, như bạn đã biết, có một bình giãn nở mở. Nó cũng bổ sung thêm lợi thế của hệ thống sưởi mở bằng cách cắt giảm các yếu tố không cần thiết.
Có thể gắn hệ thống ống polypropylene không
Những người tự chế tạo hệ thống sưởi thường nghĩ về việc liệu có thể chế tạo hệ thống sưởi bằng trọng lực từ polypropylene hay không. Rốt cuộc, ống nhựa dễ lắp đặt hơn. Ở đây không có công việc hàn hoặc ống thép đắt tiền, và polypropylene có thể chịu được nhiệt độ cao. Bạn có thể trả lời rằng sưởi ấm như vậy sẽ hoạt động. Ít nhất là trong một thời gian. Khi đó hiệu quả sẽ bắt đầu giảm.Lý do là gì? Điểm nằm ở sườn dốc của các đường ống cấp và thoát nước, đảm bảo trọng lực của nước.
Polypropylene có độ giãn nở tuyến tính lớn hơn ống thép. Sau nhiều chu kỳ đun với nước nóng, các ống nhựa sẽ bắt đầu chảy xệ, phá vỡ độ dốc cần thiết. Do đó, tốc độ dòng chảy, nếu không dừng lại, sẽ giảm đáng kể, và bạn sẽ phải nghĩ đến việc lắp đặt một máy bơm tuần hoàn.
Khó khăn khi lắp đặt hệ thống trọng lực trong nhà hai tầng
Hệ thống sưởi ấm bằng trọng lực của một ngôi nhà hai tầng cũng có thể hoạt động hiệu quả. Nhưng cài đặt của nó khó hơn nhiều so với một tầng. Điều này là do thực tế là không phải lúc nào mái nhà của kiểu gác mái cũng được làm. Nếu tầng hai là một tầng áp mái, thì câu hỏi đặt ra: phải làm gì với cái thùng giãn nở, vì lẽ ra nó phải ở trên cùng?
Vấn đề thứ hai sẽ phải đối mặt là cửa sổ của tầng một và tầng hai không phải lúc nào cũng nằm trên cùng một trục, do đó, không thể kết nối pin phía trên với pin phía dưới bằng cách đặt đường ống theo cách ngắn nhất. Điều này có nghĩa là bạn sẽ phải thực hiện thêm các lần rẽ và uốn cong, điều này sẽ làm tăng lực cản thủy lực trong hệ thống.
Vấn đề thứ ba là độ cong của mái, có thể gây khó khăn cho việc duy trì độ dốc chính xác.
Đề xuất cho hệ thống này
Để cải thiện chương trình hiện có, các chuyên gia có thể đề xuất các biện pháp sau để tăng hiệu quả:
- Lắp đặt máy bơm. Nó đang lưu thông và lắp đặt trên đường tránh. Nhiệm vụ của nó là giảm sức ì của hệ thống. Nếu vượt quá thời gian gia nhiệt, máy bơm sẽ giúp tăng tốc độ nước chảy qua các đường ống để đạt được nhiệt độ cần thiết;
- Độ dốc chính - để đạt được áp suất tối ưu trong hệ thống sưởi ấm bằng trọng lực.
- Giảm uốn cong dọc theo toàn bộ chiều dài của đường ống. Điều này giúp giảm nguy cơ giảm tốc độ của nước dọc theo dòng.
- Đặt bẫy ngược. Nó sẽ ngăn chặn khả năng nước chuyển động theo hướng ngược lại.
Hệ thống sưởi ấm dưới sàn
Để giữ ấm cho sàn nhà, bạn cần cắt ống góp. Mỗi mạch được kết nối thông qua một bộ điều khiển nhiệt độ riêng lẻ. Điều này sẽ làm phức tạp thiết kế của toàn bộ hệ thống, nhưng sẽ tạo thêm sự thoải mái. Trong trường hợp này, cần phải lắp đặt bộ thu điện trên gác mái, vì ở đó, điểm cao nhất của ngôi nhà, nếu gác xép không được cách nhiệt, hãy chắc chắn làm điều đó. Tất cả các biện pháp này được thực hiện trước khi cài đặt toàn bộ hệ thống.
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống sưởi ấm trọng trường
Tóm lại, chúng tôi liệt kê những ưu điểm chính mà hệ thống hấp dẫn có:
- Độ tin cậy (vì hệ thống được làm bằng kim loại có độ bền cao và các vật liệu đáng tin cậy khác, công việc sửa chữa sẽ phải chờ đợi trong một thời gian rất dài, vì không có yếu tố nào bị hư hỏng nhanh chóng);
- Thiếu sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp năng lượng;
- Thiếu tiếng ồn và độ rung;
- Dê hoạt động.
Có vẻ như không có nhược điểm nào cả, nhưng chúng, mặc dù không đáng kể:
- Thoạt nhìn, toàn bộ hệ thống khá đơn giản, nhưng điều này không áp dụng cho các khoản đầu tư tài chính để mua lại nó. Số tiền sẽ khá lớn;
- Một số sơ đồ nối dây giả định có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa các pin;
- Nếu tốc độ lưu thông thấp, có khả năng thùng giãn nở và một phần của hệ thống nằm trên gác mái sẽ bị đóng băng, do đó, trước đây người ta đã nói về khả năng cách nhiệt của nó.
- Vào lần khởi động đầu tiên của hệ thống, việc làm nóng tất cả các bộ tản nhiệt nằm dọc theo toàn bộ mạch sẽ mất vài giờ.
Mẹo lắp đặt hệ thống sưởi trọng lực trong một ngôi nhà hai tầng
Hầu hết những vấn đề này có thể được giải quyết trong giai đoạn thiết kế của ngôi nhà. Ngoài ra còn có một bí mật nhỏ về cách tăng hiệu quả sưởi ấm của ngôi nhà hai tầng. Cần đấu nối trực tiếp đường ống thoát của bộ tản nhiệt lắp trên tầng hai với đường ống hồi của tầng một, không nối ống hồi ở tầng thứ hai.
Một thủ thuật khác là làm đường ống cấp và đường trở lại từ các đường ống có đường kính lớn. Không nhỏ hơn 50 mm.
Cài đặt
Lắp đặt hệ thống trọng lực
- Như đã đề cập, lò hơi phải được lắp đặt ở điểm thấp nhất.
- Không một đường ống nào được đặt dưới mức đầu vào của dòng hồi lưu vào lò sưởi của chúng tôi. Bỏ qua yêu cầu này sẽ dẫn đến sự suy giảm đáng kể hiệu suất của hệ thống sưởi.
- Trên tường, đánh dấu vị trí của các đường ống và bộ tản nhiệt được thực hiện.
- Việc treo các bộ tản nhiệt được thực hiện - vị trí của chúng được kiểm tra bởi cấp tòa nhà.
- Một ống góp tăng áp được lắp từ đường ống cấp của nồi hơi. Đây phải là một đường ống có đường kính lớn.
Bể giãn nở cho hệ thống sưởi ấm gia đình
- Một bình giãn nở hở được lắp đặt ở điểm trên cùng. Nếu nó ở trên tầng áp mái, thì thùng chứa và đường ống dẫn phải được cách nhiệt kỹ lưỡng.
- Các đường ống được gắn chặt với độ dốc 1 cm trên mỗi mét tuyến tính của đường ống. Nếu không thể tuân theo định mức này, bạn có thể giảm chênh lệch xuống 0,5 cm, nhưng không được ít hơn. Cần lưu ý rằng với sự giảm độ dốc của đường ống, hiệu suất của toàn bộ hệ thống sưởi ấm sẽ giảm.
- Ở đúng vị trí, một đường ống được cắt vào bộ tản nhiệt. Trong một đường ống kim loại, nhánh có thể được hàn hoặc kết nối thông qua một tee. Khi làm việc với ống nhựa, bạn cần sử dụng các phụ kiện, hàn chúng, không quên về vòi và bộ điều chỉnh nhiệt (nếu lắp đặt của chúng được cung cấp).
- Tại điểm thấp nhất của hệ thống (thường là gần lò hơi), bạn cần lắp một vòi có vòi - qua đó, nước sẽ được đổ vào hệ thống.
Khi lập kế hoạch sản xuất hệ thống trọng lực trong một ngôi nhà hai tầng, bạn cần tính đến việc chất làm mát được cung cấp cho tầng hai, và sau đó nó đi xuống các ống nâng vào bộ tản nhiệt được lắp đặt ở tầng một.
Bạn vẫn phải đổ đầy nước vào hệ thống và sau khi kiểm tra xem có rò rỉ hay không, hãy sưởi ấm căn phòng mà không cần lo lắng rằng điện có thể bị cắt.
Có cần một máy bơm trong hệ thống sưởi ấm bằng trọng lực không?
Đôi khi một tùy chọn phát sinh khi hệ thống sưởi được lắp đặt không chính xác và sự chênh lệch giữa nhiệt độ của vỏ nồi hơi và nhiệt độ trở lại là rất lớn. Chất làm mát nóng, không có đủ áp suất trong các đường ống, sẽ nguội đi trước khi đến các thiết bị sưởi cuối cùng. Làm lại mọi thứ là một công việc tốn nhiều công sức. Làm thế nào để giải quyết vấn đề với chi phí tối thiểu? Việc lắp đặt một máy bơm tuần hoàn trong hệ thống sưởi bằng trọng trường có thể hữu ích. Đối với những mục đích này, một đường vòng được thực hiện, trong đó một máy bơm công suất thấp được xây dựng.
Công suất cao là không cần thiết, vì với một hệ thống mở, một đầu bổ sung được tạo ra trong ống nâng rời khỏi lò hơi. Việc bỏ qua là cần thiết để loại bỏ khả năng làm việc mà không có điện. Nó được cài đặt trên đường trở lại phía trước lò hơi.
Những điều cần lưu ý khi thiết kế hệ thống sưởi ấm bằng trọng lực
Vấn đề chính của hoạt động hiệu quả của hệ thống sưởi ấm trọng trường trong các ngôi nhà tư nhân thấp tầng là vị trí đặt lò hơi và bộ tản nhiệt không chính xác so với nhau. Một trong những thông số quan trọng của hệ thống là giá trị của đầu tuần hoàn. Nó cho thấy khoảng cách từ tâm của lò sưởi đến tâm của lò hơi. Chỉ số này càng cao chứng tỏ hoạt động của toàn hệ thống càng hiệu quả.
Sự kém hiệu quả và hiệu suất thấp của lò hơi gia nhiệt, cả nhiên liệu rắn và khí đốt, được lắp đặt trong hệ thống trọng lực thường liên quan đến sự khác biệt nhỏ về độ cao giữa bộ tản nhiệt và lò hơi. Vì vậy, trong điều kiện bình thường, mức chênh lệch này thường chỉ từ 0,2-0,3 mét. Tình huống này không cho phép tiết kiệm đến 25% nhiên liệu. Phần lớn năng lượng được sử dụng để làm quá nhiệt chất lỏng. Đồng thời, nếu bạn tăng chênh lệch độ cao 0,5 mét và đưa nó lên 0,7-0,8 mét, thì hiệu suất sẽ tăng 6-11% và với chênh lệch 2,0 mét, có thể tiết kiệm tới 20 % năng lượng ...Đó là lý do tại sao, khi thiết kế hệ thống sưởi ấm kiểu trọng lực, vị trí đặt lò hơi được lên kế hoạch ở điểm thấp nhất, thường là ở tầng hầm.
Đồng thời, xem xét tất cả các lựa chọn và phương pháp để lắp đặt hệ thống sưởi ấm trong một ngôi nhà riêng, mặc dù việc thực hiện dự án này có vẻ đơn giản, nhưng nên giao phó cho các chuyên gia. Kinh nghiệm và sự sẵn có của các thiết bị đặc biệt sẽ giúp đảm bảo việc lắp đặt tất cả các thiết bị nhanh chóng và quan trọng nhất là dễ dàng, giảm thiểu rủi ro sai sót.
Làm cách nào khác để cải thiện hiệu quả
Có vẻ như một hệ thống với tuần hoàn tự nhiên đã được hoàn thiện, và không thể đưa ra bất cứ điều gì làm tăng hiệu quả, nhưng điều này không phải như vậy. Sự tiện lợi của việc sử dụng nó có thể được cải thiện đáng kể bằng cách tăng thời gian giữa các lò hơi. Để làm được điều này, bạn cần lắp đặt một lò hơi có công suất cao hơn mức cần thiết để sưởi ấm và loại bỏ nhiệt thừa vào bộ tích tụ nhiệt.
Phương pháp này hoạt động ngay cả khi không sử dụng bơm tuần hoàn. Rốt cuộc, chất làm mát nóng cũng có thể bốc lên từ bộ tích nhiệt, vào thời điểm củi trong lò hơi cháy hết.
