Uvođenje modernih tehnologija dovelo je do postupne zamjene gravitacijskih sustava grijanja. Nove vrste grijanja prostora su učinkovitije i zahtijevaju niže troškove tijekom hladne sezone. Zašto se onda gravitacijski sustavi još uvijek ugrađuju u moderne privatne kuće? Odgovor na ovo pitanje je jednostavan: imaju veliku pouzdanost temeljenu na razumijevanju zakona fizike, kao i energetskoj neovisnosti od izvora električne struje.
Na kojem principu radi gravitacijski sustav grijanja
Gravitacijsko grijanje se također naziva prirodnim cirkulacijskim sustavom. Od sredine prošlog stoljeća koristi se za grijanje kuća. U početku, obični ljudi nisu vjerovali ovoj metodi, ali vidjevši njezinu sigurnost i praktičnost, postupno su počeli zamjenjivati ciglene peći grijanjem vode.
Zatim s pojavom kotlova na kruta gorivapotreba za glomaznim pećnicama posve je nestala. Gravitacijski sustav grijanja radi na jednostavnom principu. Voda u kotlu se zagrijava, a njegova specifična težina postaje manje hladna. Kao rezultat toga, uzdiže se duž okomitog uspona do najviše točke sustava. Nakon toga rashladna voda počinje se kretati prema dolje, a što se više hladi, to je veća brzina njenog kretanja. U cijevi se stvara protok usmjeren na najnižu točku. Ova točka je povratna cijev ugrađena u kotao.
Kako se kreće od vrha do dna, voda prolazi kroz radijatore, ostavljajući dio svoje topline u prostoriji. Cirkulacijska pumpa ne sudjeluje u procesu kretanja rashladne tekućine, što ovaj sustav čini neovisnim. Stoga se ne boji nestanka struje.
Proračun gravitacijskog sustava grijanja se vrši uzimajući u obzir gubitak topline kuće. Izračunava se potrebna snaga uređaja za grijanje i na temelju toga se odabire kotao. Trebao bi imati rezervu snage od jedan i pol puta.
Opis sheme
Da bi takvo grijanje funkcioniralo, omjeri cijevi, njihovi promjeri i kutovi nagiba moraju biti pravilno odabrani. Osim toga, neke vrste radijatora se ne koriste u ovom sustavu.
Razmotrimo od kojih se elemenata sastoji cijela struktura:
- Kotao na kruto gorivo. Ulazak vode u njega trebao bi biti na najnižoj točki sustava. Teoretski, kotao može biti i električni ili plinski, ali u praksi za takve sustave nisuprimijeni.
- Okomiti uspon. Njegovo dno je spojeno na dovod kotla, a gornji se grana. Jedan dio je spojen na dovodni cjevovod, a drugi na ekspanzijski spremnik.
- Ekspanzioni spremnik. U njega se ulijeva višak vode koja nastaje tijekom širenja od zagrijavanja.
- Cjevovod za opskrbu. Da bi gravitacijski sustav grijanja vode radio učinkovito, cjevovod mora imati nagib prema dolje. Njegova vrijednost je 1-3%. To jest, 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 lijevanog željeza M 140. Ne preporučuju se moderni bimetalni i aluminijski radijatori. Imaju malo područje protoka. A budući da je tlak u gravitacijskom sustavu 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 točki, neposredno uz kotao. Slavina za unos vode radi se tamo gdje je to zgodno. Najčešće je to mjesto blizu cjevovoda koji se spaja na sustav.
Prednosti sustava
Najosnovnija prednost gravitacijskog sustava grijanja je njegova potpuna autonomija. Zbog jednostavnostinjegovi elementi ne zahtijevaju električnu energiju. Njegov drugi plus je pouzdanost, jer što je sustav jednostavniji, zahtijeva manje održavanja. Treba napomenuti da je niži tlak u gravitacijskom sustavu grijanja manje opasan.
Nedostaci
Zagovornici zatvorenih sustava navode mnoge nedostatke gravitacijskog grijanja. Mnogi od njih izgledaju natjerano, ali nabrojimo ih svejedno:
- Ružan izgled. Dovodne cijevi velikog promjera prolaze ispod stropa, narušavajući estetiku prostorije.
- Poteškoće u instalaciji. Ovdje govorimo o tome da dovodne i odvodne cijevi mijenjaju svoj promjer u koracima ovisno o broju uređaja za grijanje. Osim toga, gravitacijski sustav grijanja privatne kuće izrađen je od čeličnih cijevi, koje je teže instalirati.
- Niska učinkovitost. Smatra se da je unutarnje grijanje ekonomičnije, ali postoje dobro osmišljeni sustavi prirodne cirkulacije koji jednako dobro funkcioniraju.
- Ograničeno područje grijanja. Gravitacijski sustav dobro funkcionira na površinama do 200 četvornih metara. metara.
- Ograničen broj katova. Takvo grijanje se ne ugrađuje u kuće iznad dva kata.
Pored navedenog, gravitacijsko opskrba toplinom ima najviše 2 kruga, dok moderne kuće često imaju nekoliko krugova.
Razlike u radu kotla na kruto gorivo
Srce svakog sustava grijanja je bojler. Iako je moguće instaliratiisti modeli, rad s različitim vrstama grijanja bit će različit. Za normalan rad kotla temperatura vodenog omotača mora biti najmanje 55 °C. Ako je temperatura niža, tada će u ovom slučaju kotao iznutra biti prekriven katranom i čađom, zbog čega će se njegova učinkovitost smanjiti. Morat će se stalno čistiti.
Da se to ne bi dogodilo, u zatvoreni sustav na izlazu iz kotla ugrađuje se trosmjerni ventil koji pokreće rashladnu tekućinu u malom krugu, zaobilazeći grijače, sve dok se kotao ne zagrije. Ako temperatura počne prelaziti 55 °C, tada se ventil otvara i voda se miješa u veliki krug.
Troputni ventil nije potreban za gravitacijski sustav 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. Peć kotla u ovom slučaju ostaje stalno čista. Trosmjerni ventil nije potreban, što smanjuje troškove i pojednostavljuje sustav i dodaje njegove prednosti.
Sigurnost grijanja
Kao što je gore spomenuto, tlak u zatvorenom sustavu je veći nego u gravitacijskom. Stoga imaju drugačiji pristup sigurnosti. Kod zatvorenog grijanja ekspanzija rashladne tekućine se kompenzira u ekspanzijskom spremniku membranom.
Potpuno je zatvoren i podesiv. Nakon prekoračenja maksimalnog dopuštenog tlaka u sustavu, višak rashladne tekućine, prevladavajući otpor membrane, odlazi u spremnik.
Gravitacijsko grijanje naziva se otvorenim zbog ekspanzijskog spremnika koji propušta. Možete ugraditi membranski spremnik i napraviti zatvoreni gravitacijski sustav grijanja, ali će njegova učinkovitost biti znatno niža, jer će se hidraulički otpor povećati.
Zapremina ekspanzijskog spremnika ovisi o količini vode. Za izračun se uzima njegov volumen i množi s koeficijentom ekspanzije, koji ovisi o temperaturi. Dodajte 30% na rezultat.
Koeficijent se bira prema maksimalnoj temperaturi koju voda dosegne.
Zagušenja zraka i kako se nositi s njima
Za normalan rad grijanja potrebno je da je sustav potpuno napunjen rashladnom tekućinom. Prisutnost zraka je strogo zabranjena. Može stvoriti blokadu koja sprječava prolaz vode. U ovom slučaju, temperatura vodenog omotača kotla bit će vrlo različita od temperature grijača. Za uklanjanje zraka, zračni ventili, Mayevsky slavine su montirane. Ugrađuju se na vrh uređaja za grijanje, kao i na gornje dijelove sustava.
Međutim, ako gravitacijsko grijanje ima ispravne nagibe ulazne i izlazne cijevi, ventili nisu potrebni. Zrak u nagnutom cjevovodu slobodno će se podići na vrh sustava, a tamo se, kao što znate, nalazi otvoreni ekspanzijski spremnik. Također dodaje prednost otvorenom grijanju smanjenjem nepotrebnih predmeta.
Je li moguće montirati sustav od polipropilenacijevi
Ljudi koji sami rade grijanje često razmišljaju o tome je li moguće napraviti gravitacijski sustav grijanja od polipropilena. Uostalom, plastične cijevi je lakše montirati. Nema skupih poslova zavarivanja i čeličnih cijevi, a polipropilen može podnijeti visoke temperature. Možete odgovoriti da će takvo grijanje raditi. Barem na neko vrijeme. Tada će se učinkovitost početi smanjivati. Koji je razlog? Poanta su nagibi dovodnih i ispusnih cijevi, koji osiguravaju gravitacijski tok vode.
Polipropilen ima veću linearnu ekspanziju od čelične cijevi. Nakon ponovljenih ciklusa zagrijavanja s toplom vodom, plastične cijevi će početi padati, kršeći potrebni nagib. Kao rezultat toga, brzina protoka, ako se ne zaustavi, značajno će se smanjiti i morat ćete razmišljati o ugradnji cirkulacijske pumpe.
Poteškoće u instaliranju gravitacijskog sustava u dvokatnici
Gravitacijski sustav grijanja dvokatne kuće također može djelovati učinkovito. Ali njegova je instalacija mnogo teža nego za jednokatnicu. To je zbog činjenice da se krovovi potkrovlja ne izrađuju uvijek. Ako je drugi kat potkrovlje, onda se postavlja pitanje: gdje staviti ekspanzijski spremnik, jer bi trebao biti na samom vrhu?
Drugi problem s kojim ćete se morati suočiti je taj što prozori prvog i drugog kata nisu uvijek na istoj osi, stoga se gornje baterije ne mogu povezati s donjim polaganjem cijevi u najkraćem put. To znači da će se morati napraviti dodatni zavoji i zavoji, što će povećati hidraulikuotpor u sustavu.
Treći problem je zakrivljenost krova, što može otežati održavanje ispravnih nagiba.
Savjeti za ugradnju gravitacijskog grijanja u dvokatnu kuću
Većina ovih problema može se riješiti u fazi projektiranja kuće. Postoji i mala tajna kako povećati učinkovitost grijanja dvokatnice. Potrebno je spojiti izlazne cijevi radijatora instaliranih na drugom katu direktno na povratni vod prvog kata, a ne raditi povratni vod na drugom katu.
Još jedan trik je napraviti dovodni i povratni cjevovodi od cijevi velikih promjera. Ne manje od 50 mm.
Trebam li pumpu u gravitacijskom sustavu grijanja?
Ponekad postoji opcija kada je grijanje pogrešno instalirano, a razlika između temperature omotača kotla i povrata je vrlo velika. Vruća rashladna tekućina, koja nema dovoljan tlak 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 crpke u gravitacijski sustav grijanja može pomoći. Za ove namjene izrađuje se premosnica u koju se ugrađuje pumpa male snage.
Velika snaga nije potrebna, jer se kod otvorenog sustava stvara dodatni tlak u usponu koji izlazi iz kotla. Zaobilaznica je potrebna kako bi se ostavila mogućnost rada bez struje. Postavlja se na povratku prije kotla.
Kako prikupiti višeučinkovitost
Čini se da je sustav s prirodnom cirkulacijom već doveden do savršenstva i nemoguće je smisliti bilo što za povećanje učinkovitosti, ali nije. Možete značajno povećati praktičnost njegove uporabe povećanjem vremena između požara kotla. Da biste to učinili, morate 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. Uostalom, vruća rashladna tekućina također se može podići uz uspon iz akumulatora topline, u vrijeme kada je drva za ogrjev izgorjela u kotlu.
