La introducció de tecnologies modernes ha portat a la substitució gradual dels sistemes de calefacció per gravetat. Els nous tipus de calefacció d'espais són més eficients i requereixen menors costos durant l'estació freda. Aleshores, per què encara s'estan instal·lant sistemes de gravetat a les cases particulars modernes? La resposta a aquesta pregunta és senzilla: tenen una gran fiabilitat basada en la comprensió de les lleis de la física, així com la independència energètica de les fonts de corrent elèctric.
En quin principi funciona el sistema de calefacció per gravetat
La calefacció per gravetat també s'anomena sistema de circulació natural. S'utilitza per escalfar les cases des de mitjans del segle passat. Al principi, la gent comuna no confiava en aquest mètode, però veient la seva seguretat i practicitat, a poc a poc van començar a substituir les estufes de maó per la calefacció d'aigua.
Després amb l'arribada de les calderes de combustible sòlidla necessitat de forns voluminosos va desaparèixer del tot. El sistema d'escalfament gravitacional funciona segons un principi senzill. L'aigua de la caldera s'escalfa i la seva gravetat específica es torna menys freda. Com a resultat d'això, s'eleva al llarg de la columna vertical fins al punt més alt del sistema. Després d'això, l'aigua de refredament comença el seu moviment cap avall, i com més es refreda, major serà la velocitat del seu moviment. Es crea un flux a la canonada dirigida al punt més baix. Aquest punt és el tub de retorn instal·lat a la caldera.
A mesura que es mou de d alt a baix, l'aigua passa pels radiadors, deixant part de la seva calor a l'habitació. La bomba de circulació no participa en el procés de moviment del refrigerant, fent que aquest sistema sigui independent. Per tant, no té por d'un tall de llum.
El càlcul del sistema de calefacció per gravetat es fa tenint en compte la pèrdua de calor de l'habitatge. Es calcula la potència requerida dels dispositius de calefacció i, sobre aquesta base, es selecciona la caldera. Hauria de tenir una reserva d'energia d'una vegada i mitja.
Descripció de l'esquema
Per tal que aquesta calefacció funcioni, s'han de seleccionar correctament les relacions de les canonades, els seus diàmetres i angles d'inclinació. A més, alguns tipus de radiadors no s'utilitzen en aquest sistema.
Anem a considerar de quins elements consta tota l'estructura:
- Caldera de combustible sòlid. L'entrada d'aigua en ell ha de ser al punt més baix del sistema. Teòricament, la caldera també pot ser elèctrica o de gas, però a la pràctica per a aquests sistemes no ho sónaplicar.
- Alçador vertical. La seva part inferior està connectada al subministrament de la caldera i la part superior es ramifica. Una part està connectada a la canonada de subministrament i la segona al tanc d'expansió.
- Dipòsit d'expansió. S'hi aboca aigua en excés, que es forma durant l'expansió per la calefacció.
- Conducte de subministrament. Perquè el sistema d'escalfament d'aigua per gravetat funcioni de manera eficient, la canonada ha de tenir un pendent descendent. El seu valor és de l'1-3%. És a dir, per a 1 metre de canonada, la diferència hauria de ser d'1-3 centímetres. A més, la canonada ha de disminuir de diàmetre a mesura que s'allunya de la caldera. Per a això, s'utilitzen tubs de diferents seccions.
- Electrodomèstics de calefacció. Com a ells s'instal·len tubs de gran diàmetre o radiadors de ferro colat M 140. No es recomanen els radiadors moderns bimetàl·lics i d'alumini. Tenen una petita àrea de flux. I com que la pressió del sistema de calefacció gravitacional és petita, és més difícil empènyer el refrigerant a través d'aquests dispositius de calefacció. El cabal disminuirà.
- Conducte de retorn. Igual que la canonada de subministrament, té un pendent que permet que l'aigua flueixi lliurement cap a la caldera.
- Grues per drenar i agafar aigua. La clau de desguàs s'instal·la al punt més baix, directament al costat de la caldera. L'aixeta per a la presa d'aigua es fa on convé. Molt sovint, aquesta és una ubicació propera a la canonada que es connecta al sistema.
Avantatges del sistema
L'avantatge més bàsic del sistema de calefacció gravitatòria és la seva total autonomia. Per la senzillesaels seus elements no requereixen electricitat. El seu altre avantatge és la fiabilitat, perquè com més senzill és el sistema, menys manteniment requereix. Cal tenir en compte que la pressió més baixa al sistema de calefacció per gravetat és menys perillosa.
Defectes
Els defensors dels sistemes tancats citen molts desavantatges de l'escalfament per gravetat. Molts d'ells semblen descabellats, però anem a enumerar-los de totes maneres:
- Aspecte lleig. Les canonades de subministrament de gran diàmetre passen sota el sostre i pertorben l'estètica de l'habitació.
- Dificultat d'instal·lació. Aquí estem parlant del fet que les canonades de subministrament i descàrrega canvien el seu diàmetre per esglaons en funció del nombre d'aparells de calefacció. A més, el sistema de calefacció per gravetat d'una casa privada està fet de canonades d'acer, que són més difícils d'instal·lar.
- Baixa eficiència. Es creu que la calefacció interior és més econòmica, però hi ha sistemes de circulació natural ben dissenyats que funcionen igual de bé.
- Àrea de calefacció limitada. El sistema de gravetat funciona bé en àrees de fins a 200 metres quadrats. metres.
- Nombre limitat de pisos. Aquesta calefacció no s'instal·la a les cases de més de dues plantes.
A més de l'anterior, el subministrament de calor gravitatòria té un màxim de 2 circuits, mentre que les cases modernes solen tenir diversos circuits.
Diferències en el funcionament d'una caldera de combustible sòlid
El cor de qualsevol sistema de calefacció és la caldera. Encara que és possible instal·larmateixos models, el treball amb diferents tipus de calefacció serà diferent. Per al funcionament normal de la caldera, la temperatura de la camisa d'aigua ha de ser d'almenys 55 °C. Si la temperatura és més baixa, en aquest cas, la caldera interior estarà coberta de quitrà i sutge, de manera que la seva eficiència disminuirà. S'haurà de netejar constantment.
Per evitar que això succeeixi, s'instal·la una vàlvula de tres vies en un sistema tancat a la sortida de la caldera, que condueix el refrigerant en un petit cercle, evitant els escalfadors, fins que la caldera s'escalfa. Si la temperatura comença a superar els 55 °C, en aquest cas, la vàlvula s'obre i l'aigua es barreja en un cercle gran.
No es requereix una vàlvula de tres vies per a un sistema de calefacció per gravetat. El cas és que aquí la circulació no es produeix per la bomba, sinó per l'escalfament de l'aigua, i fins que s'escalfa a una temperatura elevada, el moviment no comença. El forn de la caldera en aquest cas roman constantment net. No cal una vàlvula de tres vies, la qual cosa redueix el cost i la simplificació del sistema i augmenta els seus avantatges.
Seguretat de calefacció
Com s'ha esmentat anteriorment, la pressió en un sistema tancat és més gran que en un de gravitació. Per tant, adopten un enfocament diferent de la seguretat. En calefacció tancada, l'expansió del refrigerant es compensa al dipòsit d'expansió amb una membrana.
Està totalment segellat i ajustable. Després de superar la pressió màxima permesa en el sistema, l'excés de refrigerant, superant la resistència de la membrana, entra al dipòsit.
La calefacció per gravetat s'anomena oberta a causa d'un dipòsit d'expansió amb fuites. Podeu instal·lar un dipòsit tipus membrana i fer un sistema de calefacció per gravetat tancat, però la seva eficiència serà molt menor, perquè la resistència hidràulica augmentarà.
El volum del dipòsit d'expansió depèn de la quantitat d'aigua. Per al càlcul, es pren el seu volum i es multiplica pel coeficient d'expansió, que depèn de la temperatura. Afegeix un 30% al resultat.
El coeficientes selecciona segons la temperatura màxima que assoleix l'aigua.
Congestió de l'aire i com fer-hi front
Per al funcionament normal de la calefacció, és necessari que el sistema estigui completament ple de refrigerant. La presència d'aire està estrictament prohibida. Pot crear un bloqueig que impedeix el pas de l'aigua. En aquest cas, la temperatura de la camisa d'aigua de la caldera serà molt diferent de la temperatura dels escalfadors. Per eliminar l'aire, es munten vàlvules d'aire, aixetes Mayevsky. S'instal·len a la part superior dels dispositius de calefacció, així com a les seccions superiors del sistema.
No obstant això, si la calefacció per gravetat té les inclinacions correctes de les canonades d'entrada i sortida, no calen vàlvules. L'aire de la canonada inclinada pujarà lliurement a la part superior del sistema i, com ja sabeu, hi ha un dipòsit d'expansió obert. També afegeix un avantatge a la calefacció oberta en reduir els articles innecessaris.
És possible muntar un sistema de polipropilècanonades
Les persones que fan calefacció soles sovint pensen si és possible fer un sistema de calefacció per gravetat amb polipropilè. Després de tot, les canonades de plàstic són més fàcils de muntar. No hi ha treballs de soldadura costosos i canonades d'acer, i el polipropilè pot suportar altes temperatures. Podeu respondre que aquesta calefacció funcionarà. Almenys per un temps. Aleshores l'eficiència començarà a disminuir. Quin és el motiu? El punt són els pendents de les canonades de subministrament i descàrrega, que asseguren el flux d'aigua per gravetat.
El polipropilè té una expansió lineal més gran que la canonada d'acer. Després de cicles repetits d'escalfament amb aigua calenta, les canonades de plàstic començaran a enfonsar-se, violant el pendent requerit. Com a conseqüència d'això, el cabal, si no s'atura, disminuirà significativament i haureu de pensar en instal·lar una bomba de circulació.
Dificultats per instal·lar un sistema de gravetat en una casa de dos pisos
El sistema de calefacció per gravetat d'una casa de dos pisos també pot funcionar de manera eficient. Però la seva instal·lació és molt més difícil que en un d'un pis. Això es deu al fet que no sempre es fan cobertes tipus golfes. Si el segon pis és un àtic, sorgeix la pregunta: on posar el dipòsit d'expansió, perquè hauria d'estar a la part superior?
El segon problema que hauràs d'afrontar és que les finestres de la primera i la segona planta no sempre estan en el mateix eix, per tant, les bateries superiors no es poden connectar a les inferiors posant tubs en el més curt. manera. Això vol dir que s'hauran de fer girs i corbes addicionals, la qual cosa augmentarà la hidràulicaresistència al sistema.
El tercer problema és la curvatura del sostre, que pot dificultar el manteniment dels pendents adequats.
Consells per instal·lar calefacció per gravetat en una casa de dos pisos
La majoria d'aquests problemes es poden resoldre en l'etapa de disseny de la casa. També hi ha un petit secret sobre com augmentar l'eficiència de la calefacció d'una casa de dos pisos. Cal connectar les canonades de sortida dels radiadors instal·lats al segon pis directament a la línia de retorn del primer pis, i no fer una línia de retorn al segon pis.
Un altre truc és fer les canonades de subministrament i retorn a partir de canonades de grans diàmetres. No menys de 50 mm.
Necessito una bomba en un sistema de calefacció per gravetat?
De vegades hi ha una opció quan la calefacció s'ha instal·lat incorrectament, i la diferència entre la temperatura de la camisa de la caldera i el retorn és molt gran. El refrigerant calent, al no tenir prou pressió a les canonades, es refreda abans d'arribar als últims dispositius de calefacció. Reconstruir-ho tot és un treball dur. Com resoldre el problema amb un cost mínim? La instal·lació d'una bomba de circulació en un sistema de calefacció per gravetat pot ajudar. Amb aquests propòsits, es fa un bypass, en el qual s'incorpora una bomba de poca potència.
No es requereix gran potència, ja que amb un sistema obert es crea pressió addicional a la columna aixecada que surt de la caldera. Es necessita un bypass per deixar la possibilitat de treballar sense electricitat. S'instal·la a la tornada abans de la caldera.
Com recaptar méseficiència
Sembla que el sistema amb circulació natural ja ha estat perfeccionat, i és impossible pensar en res per augmentar l'eficiència, però no ho és. Podeu augmentar significativament la comoditat del seu ús augmentant el temps entre focs de caldera. Per fer-ho, cal instal·lar una caldera de potència superior a la necessària per a la calefacció i eliminar l'excés de calor a un acumulador de calor.
Aquest mètode funciona fins i tot sense utilitzar una bomba de circulació. Al cap i a la fi, el refrigerant calent també pot pujar per la columna de l'acumulador de calor, en un moment en què la llenya es va cremar a la caldera.
