Uvođenje modernih tehnologija dovelo je do postepene zamjene gravitacijskih sistema grijanja. Nove vrste grijanja prostora su efikasnije i zahtijevaju manje troškove tokom hladne sezone. Zašto se onda gravitacijski sistemi još uvijek ugrađuju u moderne privatne kuće? Odgovor na ovo pitanje je jednostavan: imaju veliku pouzdanost zasnovanu na razumijevanju zakona fizike, kao i energetskoj nezavisnosti od izvora električne struje.
Na kom principu radi gravitacijski sistem grijanja
Gravitaciono grijanje se također naziva prirodnim cirkulacijskim sistemom. Od sredine prošlog veka koristi se za grejanje kuća. U početku, obični ljudi nisu vjerovali ovoj metodi, ali uvidjevši njenu sigurnost i praktičnost, postepeno su počeli da zamjenjuju zidane peći grijanjem vode.
Zatim sa pojavom kotlova na čvrsto gorivopotreba za glomaznim pećnicama je potpuno nestala. Gravitacijski sistem grijanja radi na jednostavnom principu. Voda u kotlu se zagrijava, a njena specifična težina postaje manje hladna. Kao rezultat toga, on se uzdiže duž vertikalnog uspona do najviše tačke sistema. Nakon toga rashladna voda počinje da se kreće naniže, a što se više hladi, to je veća brzina njenog kretanja. U cijevi se stvara protok usmjeren na najnižu tačku. Ova tačka je povratna cijev ugrađena u kotao.
Kako se kreće od vrha do dna, voda prolazi kroz radijatore, ostavljajući dio svoje topline u prostoriji. Cirkulaciona pumpa ne učestvuje u procesu kretanja rashladne tečnosti, što ovaj sistem čini nezavisnim. Stoga se ne plaši nestanka struje.
Proračun gravitacionog sistema grijanja se vrši uzimajući u obzir gubitke topline kuće. Izračunava se potrebna snaga uređaja za grijanje i na osnovu toga se odabire kotao. Trebao bi imati rezervu snage od jedan i po puta.
Opis šeme
Da bi takvo grijanje funkcioniralo, omjeri cijevi, njihovi prečnici i uglovi nagiba moraju biti pravilno odabrani. Osim toga, neke vrste radijatora se ne koriste u ovom sistemu.
Razmotrimo od kojih elemenata se sastoji cijela struktura:
- Kotao na čvrsto gorivo. Ulazak vode u njega treba da bude na najnižoj tački sistema. Teoretski, kotao može biti i električni ili plinski, ali u praksi za takve sisteme nisuprimijeniti.
- Okomiti uspon. Njegov dno je spojeno na dovod kotla, a gornji se račva. Jedan deo je spojen na dovodni cevovod, a drugi na ekspanzioni rezervoar.
- Ekspanzioni rezervoar. U njega se uliva višak vode, koji nastaje pri širenju od zagrevanja.
- Cjevovod za opskrbu. Da bi gravitacijski sistem grijanja vode radio efikasno, cjevovod mora imati nagib prema dolje. Njegova vrijednost je 1-3%. Odnosno, za 1 metar cijevi razlika bi trebala biti 1-3 centimetra. Osim toga, cjevovod bi trebao smanjiti promjer kako se udaljava od kotla. Za to se koriste cijevi različitih presjeka.
- Aparati za grijanje. Kao njih ugrađuju se cijevi velikog promjera ili radijatori od livenog gvožđa M 140. Moderni bimetalni i aluminijumski radijatori se ne preporučuju. Imaju malu površinu protoka. A budući da je pritisak u gravitacionom sistemu grijanja mali, teže je gurati rashladnu tekućinu kroz takve uređaje za grijanje. Brzina protoka će se smanjiti.
- Povratni cjevovod. Baš kao i dovodna cijev, ima nagib koji omogućava vodu da slobodno teče prema kotlu.
- Dizalice za odvod i uzimanje vode. Odvodni ventil se postavlja na najnižoj tački, neposredno uz kotao. Slavina za dovod vode se radi tamo gde je to zgodno. Najčešće je ovo lokacija blizu cjevovoda koji se povezuje sa sistemom.
Prednosti sistema
Najosnovnija prednost gravitacionog sistema grijanja je njegova potpuna autonomija. Zbog jednostavnostinjegovi elementi ne zahtijevaju električnu energiju. Njegov drugi plus je pouzdanost, jer što je sistem jednostavniji, potrebno je manje održavanja. Treba napomenuti da je niži pritisak u sistemu gravitacionog grejanja manje opasan.
Nedostaci
Zagovornici zatvorenih sistema navode mnoge nedostatke gravitacionog grijanja. Mnogi od njih izgledaju nategnuto, ali hajde da ih ipak navedemo:
- Ružan izgled. Dovodne cijevi velikog promjera prolaze ispod plafona, narušavajući estetiku prostorije.
- Poteškoće u instalaciji. Ovdje govorimo o tome da dovodne i odvodne cijevi mijenjaju svoj promjer u koracima u zavisnosti od broja uređaja za grijanje. Osim toga, gravitacijski sistem grijanja privatne kuće napravljen je od čeličnih cijevi, koje je teže instalirati.
- Niska efikasnost. Smatra se da je grijanje u zatvorenom prostoru ekonomičnije, ali postoje dobro osmišljeni sistemi prirodne cirkulacije koji rade jednako dobro.
- Ograničeno područje grijanja. Gravitacijski sistem dobro radi na površinama do 200 kvadratnih metara. metara.
- Ograničen broj spratova. Takvo grijanje se ne ugrađuje u kuće iznad dva sprata.
Pored navedenog, gravitaciono snabdevanje toplotom ima maksimalno 2 kruga, dok moderne kuće često imaju nekoliko krugova.
Razlike u radu kotla na čvrsto gorivo
Srce svakog sistema grijanja je bojler. Iako je moguće instaliratiisti modeli, rad sa različitim vrstama grijanja će biti različit. Za normalan rad kotla, temperatura vodenog omotača mora biti najmanje 55 °C. Ako je temperatura niža, tada će kotao iznutra biti prekriven katranom i čađom, zbog čega će se smanjiti njegova učinkovitost. Morat će se stalno čistiti.
Da se to ne dogodi, u zatvoreni sistem na izlazu iz kotla se ugrađuje trosmjerni ventil, koji pokreće rashladnu tekućinu u malom krugu, zaobilazeći grijače, sve dok se kotao ne zagrije. Ako temperatura počne da prelazi 55 °C, tada se ventil otvara i voda se miješa u veliki krug.
Troputni ventil nije potreban za gravitacijski sistem grijanja. Činjenica je da ovdje do cirkulacije ne dolazi zbog pumpe, već zbog zagrijavanja vode, a dok se ne zagrije na visoku temperaturu, kretanje ne počinje. Kotlovska peć u ovom slučaju ostaje stalno čista. Trosmjerni ventil nije potreban, što smanjuje troškove i pojednostavljuje sistem i dodaje njegove prednosti.
Sigurnost grijanja
Kao što je gore pomenuto, pritisak u zatvorenom sistemu je veći nego u gravitacionom. Stoga imaju drugačiji pristup sigurnosti. Kod zatvorenog grijanja, ekspanzija rashladne tekućine se kompenzira u ekspanzionoj posudi membranom.
Potpuno je zatvoren i podesiv. Nakon prekoračenja maksimalno dozvoljenog pritiska u sistemu, višak rashladne tečnosti, savladavajući otpor membrane, odlazi u rezervoar.
Gravitaciono grijanje se naziva otvorenim zbog ekspanzijskog spremnika koji curi. Možete ugraditi rezervoar membranskog tipa i napraviti zatvoreni gravitacijski sistem grijanja, ali će njegova efikasnost biti znatno niža, jer će se hidraulički otpor povećati.
Zapremina ekspanzione posude zavisi od količine vode. Za proračun se uzima njegova zapremina i množi sa koeficijentom ekspanzije, koji ovisi o temperaturi. Dodajte 30% na rezultat.
Koeficijent se bira prema maksimalnoj temperaturi koju voda dostigne.
Zagušenja zraka i kako se nositi s njima
Za normalan rad grijanja, neophodno je da sistem bude u potpunosti napunjen rashladnom tečnošću. Prisustvo vazduha je strogo zabranjeno. Može stvoriti blokadu koja sprečava prolaz vode. U tom slučaju, temperatura vodenog omotača kotla bit će vrlo različita od temperature grijača. Za uklanjanje zraka montiraju se zračni ventili, slavine Mayevsky. Ugrađuju se na vrh uređaja za grijanje, kao i na gornje dijelove sistema.
Međutim, ako gravitaciono grijanje ima ispravne nagibe ulazne i izlazne cijevi, ventili nisu potrebni. Zrak u kosom cjevovodu slobodno će se podići do vrha sistema, a tamo se, kao što znate, nalazi otvoreni ekspanzioni spremnik. Također dodaje prednost otvorenom grijanju smanjenjem nepotrebnih predmeta.
Da li je moguće montirati sistem od polipropilenacijevi
Ljudi koji sami rade grijanje često razmišljaju o tome da li je moguće napraviti gravitacijski sistem grijanja od polipropilena. Uostalom, plastične cijevi je lakše montirati. Nema skupih poslova zavarivanja i čeličnih cijevi, a polipropilen može izdržati visoke temperature. Možete odgovoriti da će takvo grijanje raditi. Bar na neko vrijeme. Tada će efikasnost početi da se smanjuje. Šta je razlog? Poenta su nagibi dovodnih i ispusnih cijevi, koji osiguravaju gravitacijski tok vode.
Polipropilen ima veću linearnu ekspanziju od čelične cijevi. Nakon ponovljenih ciklusa grijanja s toplom vodom, plastične cijevi će početi padati, kršeći potreban nagib. Kao rezultat toga, brzina protoka, ako se ne zaustavi, će se značajno smanjiti i morat ćete razmišljati o ugradnji cirkulacijske pumpe.
Poteškoće u instaliranju gravitacionog sistema u dvospratnoj kući
Sistem gravitacionog grijanja dvospratne kuće također može raditi efikasno. Ali njegova instalacija je mnogo teža nego za jednokatnicu. To je zbog činjenice da se krovovi potkrovlja ne izrađuju uvijek. Ako je drugi sprat potkrovlje, onda se postavlja pitanje: gdje staviti ekspanzioni spremnik, jer bi trebao biti na samom vrhu?
Drugi problem sa kojim ćete se morati suočiti je taj što prozori na prvom i drugom spratu nisu uvijek na istoj osi, stoga se gornje baterije ne mogu povezati s donjim polaganjem cijevi u najkraćem način. To znači da će se morati napraviti dodatni zavoji i krivine, što će povećati hidraulikuotpor u sistemu.
Treći problem je zakrivljenost krova, što može otežati održavanje pravih nagiba.
Savjeti za ugradnju gravitacijskog grijanja u dvospratnu kuću
Većina ovih problema može se riješiti u fazi projektiranja kuće. Postoji i mala tajna kako povećati efikasnost grijanja dvokatne kuće. Potrebno je spojiti izlazne cijevi radijatora instaliranih na drugom spratu direktno na povratni vod prvog sprata, a ne raditi povratni vod na drugom spratu.
Još jedan trik je napraviti dovodni i povratni cjevovodi od cijevi velikih prečnika. Ne manje od 50 mm.
Da li mi treba pumpa u sistemu gravitacionog grijanja?
Ponekad postoji opcija kada je grejanje pogrešno instalirano, a razlika između temperature omotača kotla i povrata je veoma velika. Vruća rashladna tekućina, koja nema dovoljan pritisak u cijevima, hladi se prije nego što stigne do posljednjih uređaja za grijanje. Obnova svega je težak posao. Kako riješiti problem uz minimalne troškove? Ugradnja cirkulacijske pumpe u gravitacijski sistem grijanja može pomoći. U ove svrhe se pravi premosnica u koju se ugrađuje pumpa male snage.
Velika snaga nije potrebna, jer se kod otvorenog sistema stvara dodatni pritisak u usponu koji izlazi iz kotla. Zaobilaznica je potrebna kako bi se ostavila mogućnost rada bez struje. Ugrađuje se na povratku ispred kotla.
Kako prikupiti višeefikasnost
Čini se da je sistem sa prirodnom cirkulacijom već doveden do savršenstva i nemoguće je smisliti bilo šta za povećanje efikasnosti, ali nije. Možete značajno povećati praktičnost njegove upotrebe povećanjem vremena između požara kotla. Da biste to učinili, potrebno je ugraditi kotao veće snage nego što je potrebno za grijanje i odvesti višak topline u akumulator topline.
Ova metoda radi čak i bez upotrebe cirkulacijske pumpe. Na kraju krajeva, vruća rashladna tečnost može da se podigne i uz uspon iz akumulatora toplote, u vreme kada je ogrevno drvo pregorelo u kotlu.
