Mūsdienu tehnoloģiju ieviešana ir novedusi pie pakāpeniskas gravitācijas apkures sistēmu nomaiņas. Jauni telpu apkures veidi ir efektīvāki un prasa mazākas izmaksas aukstajā sezonā. Kāpēc tad mūsdienu privātmājās joprojām tiek uzstādītas gravitācijas sistēmas? Atbilde uz šo jautājumu ir vienkārša: tiem ir liela uzticamība, kuras pamatā ir fizikas likumu izpratne, kā arī enerģētiskā neatkarība no elektriskās strāvas avotiem.
Pēc kāda principa darbojas gravitācijas apkures sistēma
Gravitācijas apkure tiek saukta arī par dabiskās cirkulācijas sistēmu. To izmanto māju apsildīšanai kopš pagājušā gadsimta vidus. Sākumā parastie cilvēki neuzticējās šai metodei, taču, redzot tās drošību un praktiskumu, viņi pamazām sāka ķieģeļu krāsnis aizstāt ar ūdens sildīšanu.
Tad līdz ar cietā kurināmā katlu parādīšanosnepieciešamība pēc lielgabarīta krāsnīm pazuda pavisam. Gravitācijas apkures sistēma darbojas pēc vienkārša principa. Ūdens katlā uzsilst, un tā īpatnējais svars kļūst mazāk auksts. Tā rezultātā tas pa vertikālo stāvvadu paceļas līdz sistēmas augstākajam punktam. Pēc tam dzesēšanas ūdens sāk kustību uz leju, un, jo vairāk tas atdziest, jo lielāks ir tā kustības ātrums. Caurulē tiek izveidota plūsma, kas virzīta uz zemāko punktu. Šis punkts ir apkures katlā uzstādītā atgaitas caurule.
Pārvietojoties no augšas uz leju, ūdens iet cauri radiatoriem, atstājot daļu siltuma telpā. Cirkulācijas sūknis nepiedalās dzesēšanas šķidruma kustības procesā, padarot šo sistēmu neatkarīgu. Tāpēc viņa nebaidās no strāvas padeves pārtraukuma.
Gravitācijas apkures sistēmas aprēķins tiek veikts, ņemot vērā mājas siltuma zudumus. Tiek aprēķināta apkures ierīču nepieciešamā jauda, un, pamatojoties uz to, tiek izvēlēts apkures katls. Tam vajadzētu būt pusotras reizes lielākai jaudas rezervei.
Shēmas apraksts
Lai šāda apkure darbotos, pareizi jāizvēlas cauruļu attiecības, to diametri un slīpuma leņķi. Turklāt šajā sistēmā netiek izmantoti daži radiatoru veidi.
Apdomāsim, no kādiem elementiem sastāv visa struktūra:
- Cietā kurināmā katls. Ūdens iekļūšanai tajā jābūt sistēmas zemākajā punktā. Teorētiski katls var būt arī elektrisks vai gāzes, bet praksē šādām sistēmām tas navpieteikties.
- Vertikāls stāvvads. Tās apakšdaļa ir savienota ar katla padevi, un augšdaļa atzarojas. Viena daļa ir pievienota padeves cauruļvadam, bet otra ir pievienota izplešanās tvertnei.
- Izplešanās tvertne. Tajā ielej lieko ūdeni, kas veidojas izplešanās laikā no karsēšanas.
- Piegādes cauruļvads. Lai gravitācijas ūdens sildīšanas sistēma darbotos efektīvi, cauruļvadam jābūt ar lejupvērstu slīpumu. Tās vērtība ir 1-3%. Tas ir, uz 1 metru caurules atšķirībai jābūt 1-3 centimetriem. Turklāt cauruļvada diametram vajadzētu samazināties, kad tas virzās prom no katla. Šim nolūkam tiek izmantotas dažādu sekciju caurules.
- Apkures iekārtas. Kā tās tiek uzstādītas vai nu liela diametra caurules, vai čuguna radiatori M 140. Nav ieteicami mūsdienīgi bimetāla un alumīnija radiatori. Viņiem ir mazs plūsmas laukums. Un tā kā spiediens gravitācijas apkures sistēmā ir mazs, dzesēšanas šķidrumu ir grūtāk izspiest cauri šādām sildīšanas ierīcēm. Plūsmas ātrums samazināsies.
- Atgriešanas cauruļvads. Tāpat kā padeves caurulei, tai ir slīpums, kas ļauj ūdenim brīvi plūst uz katlu.
- Celtņi ūdens novadīšanai un ņemšanai. Drenāžas krāns ir uzstādīts zemākajā punktā, tieši blakus katlam. Ūdens ņemšanas krāns tiek veikts tur, kur tas ir ērti. Visbiežāk tā ir vieta, kas atrodas tuvu cauruļvadam, kas savieno ar sistēmu.
Sistēmas priekšrocības
Visbūtiskākā gravitācijas apkures sistēmas priekšrocība ir tās pilnīga autonomija. Vienkāršības dēļtā elementiem nav nepieciešama elektrība. Otrs tās pluss ir uzticamība, jo jo vienkāršāka sistēma, jo mazāka apkope tai nepieciešama. Jāņem vērā, ka zemāks spiediens gravitācijas apkures sistēmā ir mazāk bīstams.
Trūkumi
Slēgto sistēmu atbalstītāji min daudzus gravitācijas apkures trūkumus. Daudzi no tiem izskatās neparasti, bet tomēr uzskaitīsim tos:
- Neglīts izskats. Liela diametra padeves caurules iet zem griestiem, izjaucot telpas estētiku.
- Instalēšanas grūtības. Šeit mēs runājam par to, ka padeves un izplūdes caurules maina diametru pa soļiem atkarībā no sildīšanas ierīču skaita. Turklāt privātmājas gravitācijas apkures sistēma ir izgatavota no tērauda caurulēm, kuras ir grūtāk uzstādīt.
- Zema efektivitāte. Tiek uzskatīts, ka iekštelpu apkure ir ekonomiskāka, taču ir labi izstrādātas dabiskās cirkulācijas sistēmas, kas darbojas tikpat labi.
- Ierobežota apkures zona. Gravitācijas sistēma labi darbojas platībās līdz 200 kvadrātmetriem. metri.
- Ierobežots stāvu skaits. Mājās virs diviem stāviem šāda apkure netiek ierīkota.
Papildus iepriekšminētajam gravitācijas siltumapgādē ir ne vairāk kā 2 ķēdes, savukārt mūsdienu mājās bieži ir vairākas ķēdes.
Cietā kurināmā katla darbības atšķirības
Jebkuras apkures sistēmas sirds ir apkures katls. Lai gan ir iespējams uzstādītvienādi modeļi, darbs ar dažāda veida apkuri būs atšķirīgs. Lai katls darbotos normāli, ūdens apvalka temperatūrai jābūt vismaz 55 °C. Ja temperatūra ir zemāka, tad šajā gadījumā katls iekšpusē tiks pārklāts ar darvu un kvēpiem, kā rezultātā tā efektivitāte samazināsies. Tas būs pastāvīgi jātīra.
Lai tas nenotiktu, katla izejā slēgtā sistēmā ir uzstādīts trīsceļu vārsts, kas dzesē dzesēšanas šķidrumu pa nelielu apli, apejot sildītājus, līdz katls uzsilst. Ja temperatūra sāk pārsniegt 55 °C, tad šajā gadījumā vārsts atveras un ūdens tiek sajaukts lielā aplī.
Trīsceļu vārsts nav nepieciešams gravitācijas apkures sistēmai. Fakts ir tāds, ka šeit cirkulācija nenotiek sūkņa dēļ, bet gan ūdens sildīšanas dēļ, un, kamēr tas nesasilst līdz augstai temperatūrai, kustība nesākas. Katla krāsns šajā gadījumā paliek pastāvīgi tīra. Trīsceļu vārsts nav nepieciešams, kas samazina izmaksas un sistēmas vienkāršošanu un palielina tās priekšrocības.
Apkures drošība
Kā minēts iepriekš, spiediens slēgtā sistēmā ir lielāks nekā gravitācijas sistēmā. Tāpēc viņi izmanto atšķirīgu pieeju drošībai. Slēgtā apkurē dzesēšanas šķidruma izplešanās tiek kompensēta izplešanās tvertnē ar membrānu.
Tas ir pilnībā noslēgts un regulējams. Pēc maksimāli pieļaujamā spiediena pārsniegšanas sistēmā dzesēšanas šķidruma pārpalikums, pārvarot membrānas pretestību, nonāk tvertnē.
Gravitācijas apkure tiek saukta par atvērtu izplešanās tvertnes noplūdes dēļ. Var uzstādīt membrānas tipa tvertni un uztaisīt slēgto gravitācijas apkures sistēmu, taču tās efektivitāte būs daudz zemāka, jo palielināsies hidrauliskā pretestība.
Izplešanās tvertnes tilpums ir atkarīgs no ūdens daudzuma. Aprēķiniem ņem tā tilpumu un reizina ar izplešanās koeficientu, kas ir atkarīgs no temperatūras. Pievienojiet rezultātam 30%.
Koeficients tiek izvēlēts atbilstoši maksimālajai ūdens temperatūrai.
Gaisa sastrēgumi un to novēršana
Normālai apkures darbībai ir nepieciešams, lai sistēma būtu pilnībā piepildīta ar dzesēšanas šķidrumu. Gaisa klātbūtne ir stingri aizliegta. Tas var radīt aizsprostojumu, kas neļauj ūdenim iziet. Šajā gadījumā katla ūdens apvalka temperatūra ļoti atšķirsies no sildītāju temperatūras. Lai noņemtu gaisu, tiek uzstādīti gaisa vārsti, Mayevsky krāni. Tie ir uzstādīti apkures ierīču augšpusē, kā arī sistēmas augšējās daļās.
Tomēr, ja gravitācijas apkurei ir pareizi ieplūdes un izplūdes cauruļu slīpumi, vārsti nav nepieciešami. Gaiss slīpajā cauruļvadā brīvi pacelsies līdz sistēmas augšdaļai, un tur, kā zināms, ir atvērta izplešanās tvertne. Tas arī dod priekšrocības atvērtai apkurei, samazinot nevajadzīgu priekšmetu daudzumu.
Vai ir iespējams uzstādīt polipropilēna sistēmucaurules
Cilvēki, kuri paši taisa apkuri, bieži domā par to, vai no polipropilēna ir iespējams izgatavot gravitācijas apkures sistēmu. Galu galā plastmasas caurules ir vieglāk montējamas. Nav dārgu metināšanas darbu un tērauda cauruļu, un polipropilēns var izturēt augstu temperatūru. Jūs varat atbildēt, ka šāda apkure derēs. Vismaz kādu laiku. Tad efektivitāte sāks samazināties. Kāds ir iemesls? Punkts ir pieplūdes un izplūdes cauruļu slīpumi, kas nodrošina ūdens gravitācijas plūsmu.
Polipropilēnam ir lielāka lineārā izplešanās nekā tērauda caurulei. Pēc atkārtotiem sildīšanas cikliem ar karstu ūdeni plastmasas caurules sāks nokrist, pārkāpjot nepieciešamo slīpumu. Tā rezultātā plūsmas ātrums, ja tas netiks apturēts, ievērojami samazināsies, un jums būs jādomā par cirkulācijas sūkņa uzstādīšanu.
Grūtības, uzstādot gravitācijas sistēmu divstāvu mājā
Arī divstāvu mājas gravitācijas apkures sistēma var darboties efektīvi. Bet tā uzstādīšana ir daudz grūtāka nekā vienstāva uzstādīšanai. Tas ir saistīts ar faktu, ka ne vienmēr tiek izgatavoti bēniņu tipa jumti. Ja otrais stāvs ir bēniņi, tad rodas jautājums: kur likt izplešanās tvertni, jo tai jābūt pašā augšā?
Otra problēma, ar kuru nāksies saskarties, ir tāda, ka pirmā un otrā stāva logi ne vienmēr atrodas uz vienas ass, tāpēc augšējos akumulatorus nevar savienot ar apakšējiem, ieliekot caurules īsākā laikā. veidā. Tas nozīmē, ka būs jāveic papildu pagriezieni un līkumi, kas palielinās hidraulikupretestība sistēmā.
Trešā problēma ir jumta izliekums, kas var apgrūtināt pareizu slīpumu uzturēšanu.
Padomi gravitācijas apkures ierīkošanai divstāvu mājā
Lielāko daļu no šīm problēmām var atrisināt mājas projektēšanas stadijā. Ir arī neliels noslēpums, kā palielināt divstāvu mājas apkures efektivitāti. Otrajā stāvā uzstādīto radiatoru izplūdes caurules nepieciešams pieslēgt tieši pie pirmā stāva atgaitas līnijas, nevis veikt atgaitas vadu otrajā stāvā.
Cits triks ir pieplūdes un atgaitas cauruļvadu izgatavošana no liela diametra caurulēm. Ne mazāk kā 50 mm.
Vai man ir nepieciešams sūknis gravitācijas apkures sistēmā?
Dažreiz ir iespēja, kad apkure ir uzstādīta nepareizi, un katla apvalka un atgaitas temperatūras starpība ir ļoti liela. Karstais dzesēšanas šķidrums, kam nav pietiekama spiediena caurulēs, atdziest, pirms sasniedz pēdējās sildīšanas ierīces. Visu atjaunot ir smags darbs. Kā atrisināt problēmu ar minimālām izmaksām? Var palīdzēt cirkulācijas sūkņa uzstādīšana gravitācijas apkures sistēmā. Šiem nolūkiem tiek izveidots apvedceļš, kurā iebūvēts mazjaudas sūknis.
Liela jauda nav nepieciešama, jo ar atvērtu sistēmu tiek radīts papildu spiediens stāvvadā, kas iziet no katla. Lai atstātu iespēju strādāt bez elektrības, nepieciešams apvedceļš. Tas ir uzstādīts atpakaļgaitā pirms katla.
Kā palielināt vairākefektivitāte
Šķiet, ka sistēma ar dabisko cirkulāciju jau ir novesta līdz pilnībai, un nav iespējams neko izdomāt, lai palielinātu efektivitāti, bet tā nav. Jūs varat ievērojami palielināt tā lietošanas ērtības, palielinot laiku starp katla ugunsgrēkiem. Lai to izdarītu, jums jāuzstāda katls ar lielāku jaudu, nekā nepieciešams apkurei, un jānoņem siltuma akumulators.
Šī metode darbojas pat bez cirkulācijas sūkņa. Galu galā karstais dzesēšanas šķidrums var pacelties arī pa stāvvadu no siltuma akumulatora laikā, kad katlā izdegusi malka.
