Majas mugava temperatuuri loomiseks kasutatakse erinevaid kütteskeeme. Jahutusvedeliku sundringluse tagamine on tõhus, kuid mitte alati võimalik. Kui maamajas (dachas) võib esineda elektrikatkestusi või voolupuudust, oleks parim valik mõni muu skeem. Enda projekteeritud ja paigaldatud suletud tüüpi gravitatsiooniküttesüsteem täidab oma ülesandeid ilma pumpa või muid elektriseadmeid paigaldamata.
Gravitatsioonilise küttesüsteemi omadused
Tööpõhimõte põhineb vee omadusel paisuda temperatuuri tõustes. Rõhu erinevuse tekitamine torude suletud ahelas on vedeliku ringluse aluseks. Tänu sellele efektile sai gravitatsiooniline suletud küttesüsteem teise nime - gravitatsioon.
Struktuurselt peaks see koosnema järgmistest elementidest:
- Boiler. Seade, mis on ette nähtud põleva kütuse (puit, kivisüsi, gaas jne) energia ülekandmiseks jahutusvedelikule (vesi, antifriis).Gravitatsioonilises suletud küttesüsteemis toimub see soojusvaheti abil, mis asub katlas põlemiskambrile võimalikult lähedal;
- Torujuhtmed. Vajalik kuumutatud vedeliku transportimiseks soojusvahetist kütteseadmetesse;
- Radiaatorid. Need on ruumi peamine soojusallikas. Nende suur pindala tagab maksimaalse soojusvahetuse ruumis kuumutatud vee ja õhu vahel;
- Juht- ja ohutusseadmed. Nende hulka kuuluvad paisupaak, gravitatsiooniventiil kütte jaoks, ventiilid ja drosselklapid.
Soojusvahetis vee soojendamisel see paisub, mis tekitab ülerõhu. Tagasivoolutoru külm jahutusvedelik on omakorda suurema tihedusega ja hakkab kõrge temperatuuriga vedelikku välja tõrjuma. Selle tulemusena tekib tsirkulatsioon.
Süsteemi üks põhielemente on kiirenduskollektor - katlaga ühendatud vertikaalne toru. Kui teete oma kätega gravitatsiooniküttesüsteemi, peate sellele erilist tähelepanu pöörama - alustades torude valmistamiseks kasutatud materjalist ja lõpetades nende läbimõõduga.
Mida suurem on kiirenduskollektori maht, seda suurem on jahutusvedeliku kiirus. Selleks peate arvutama selle optimaalse ristlõike ja kõrguse.
Kahekorruselise maja gravitatsiooniküttesüsteem peab olema projekteeritud nii, et jahutusvedelikku saaks võimalikult ühtlaselt jaotada mitme ahela peale.
Süsteemi üksikasjalik kirjeldus
Kui vesi soojeneb, aurustub osa sellest paratamatult auruna. Õigeaegseks eemaldamiseks paigaldatakse süsteemi ülaossa paisupaak.See täidab 2 funktsiooni: liigne aur eemaldatakse ülemise ava kaudu ja vedeliku mahu kaotus kompenseeritakse automaatselt. Seda skeemi nimetatakse avatud.
Siiski on sellel üks märkimisväärne puudus - vee suhteliselt kiire aurustumine. Seetõttu eelistavad nad suurte hargnenud süsteemide jaoks teha oma kätega suletud tüüpi gravitatsiooniküttesüsteemi. Selle skeemi peamised erinevused on järgmised.
- Avatud paisupaagi asemel paigaldatakse torujuhtme kõrgeimasse punkti automaatne õhuava. Suletud tüüpi gravitatsiooniküttesüsteem toodab jahutusvedeliku kuumutamise käigus veest suures koguses hapnikku, mis lisaks ülerõhule on ka metallelementide roostetamise allikas. Suure hapnikusisaldusega auru õigeaegseks eemaldamiseks on paigaldatud automaatne õhutusava;
- Juba jahtunud jahutusvedeliku rõhu kompenseerimiseks paigaldatakse katla sisselaskekollektori ette suletud tüüpi membraaniga paisupaak. Kui gravitatsioonirõhk küttesüsteemis ületab lubatud normi, kompenseerib elastne membraan seda kogumahu suurendamisega.
Vastasel juhul võite oma kätega gravitatsiooniküttesüsteemi projekteerimisel ja paigaldamisel järgida tavalisi reegleid ja soovitusi.
Ühe- ja kahekorruseliste majade raskusjõu kütteskeemid
Kui plaanitakse ühekorruselisesse majja paigaldada rõhu all olev gravitatsiooniküte, võite kasutada ühetorulist "Leningradka" skeemi.
Selle skeemi eripära on üks toru, millele on paralleelselt ühendatud mitu kütteseadet. See aga toob kaasa ebaühtlase soojusjaotuse – mida kaugemal on radiaator boilerist, seda madalam on sinna siseneva vee temperatuur. Selle probleemi lahendamiseks saate uuendada suletud tüüpi gravitatsiooniküttesüsteemi:
- Sulgemisventiilide paigaldamine. Selle abiga saate vähendada katlale lähemal asuvate kütteseadmete jahutusvedeliku mahtu. Seega väheneb soojusenergia väljund süsteemi esimestes sektsioonides;
- Katlast eemaldudes suurendage radiaatori sektsioonide arvu;
- Paigaldage suurema läbimõõduga torud kohtadesse, kus torud ühenduvad kütteseadmetega. See vähendab küttesüsteemi gravitatsioonirõhku selles piirkonnas, mis vähendab vee ringluse kiirust radiaatoris.
See skeem on vastuvõetav, kui kiirtee on lühike. Kahekorruselise maja jaoks pole aga soovitatav seda paigaldada. Sel juhul on vaja kahe toruga hargnenud raskusjõuküttesüsteemi, mille arvutamine toimub üksikute sektsioonide kaupa.
Selle eripära on see, et eraldi ahelad viivad peatoru ülemises osas asuvasse kesktorusse. Kütteseadmed on ühendatud igaühega neist. On oluline, et nende pikkus oleks sama. Vastasel juhul tormab kogu vedelik väikseima takistusega piirkonda - lühisesse.
Jahutusvedeliku liikumise vältimiseks katla väljalasketorusse paigaldatakse kütmiseks raskusjõu tagasivooluklapp. See on kahekorruselise maja gravitatsiooniküttesüsteemi kohustuslik element.
Gravitatsiooniküttesüsteemi arvutamine
Enne torude ja kütteseadmete paigaldamise jätkamist on vaja arvutada kogu süsteemi parameetrid. Selleks arvutatakse hüdraulilised omadused, mis mõjutavad seejärel torujuhtme optimaalse läbimõõdu valikut. Enne gravitatsiooniküttesüsteemi arvutamist peate teadma põhiparameetreid. Neid nõutakse tsirkulatsioonirõhu (Рc) tegeliku väärtuse arvutamiseks:
- Kaugus katla keskpunktist kütteseadme keskpunktini (h). Mida suurem see on, seda parem on vedeliku ringlus. Seetõttu on oma kätega gravitatsiooniküttesüsteemi paigaldamisel soovitatav paigaldada boiler maja madalaimasse punkti - keldrisse;
- Kuumutatud (Pr) ja jahutatud (Po) jahutusvedeliku tsirkulatsioonirõhk.
Sõltumata sellest, kas gravitatsiooniküttesüsteem arvutatakse kahe- või ühekorruselise maja jaoks, sõltub viimaste parameetrite väärtus otseselt vee temperatuuri erinevusest. Neid andmeid saab võtta tabeliandmetest.
Näiteks väärtusega h-4 m ja temperatuuride vahega 20° (80/60) on gravitatsioonilise kuumutamise rõhk 4 * 112 = 448 Pa. Edasiste arvutuste tegemiseks on soovitatav kasutada spetsiaalseid tarkvarasüsteeme, mis võtavad arvesse kõiki suletud tüüpi gravitatsioonilise küttesüsteemi parameetreid.
Sageli peaks katla väljalaskeavaga ühendatud toru läbimõõt olema DN 40 või DN 50. See tagab minimaalsed kaod, mis tekivad vee hõõrumisel vastu torude seinu.
Teine omadus on jahutusvedeliku temperatuuride erinevus. Mida suurem see on, seda suurem on tsirkulatsioonirõhk.Seetõttu peate gravitatsioonilise küttesüsteemi projekteerimisel lisaks soojuse ühtlasele jaotusele kütteseadmete vahel ise tagama vedeliku minimaalse temperatuuri enne katla soojusvahetisse sisenemist.
Komponentide ja tootmismaterjalide valik
Pärast polümeertorude tulekut muutusid polüpropüleenist (PP) gravitatsiooniküttesüsteemid väga populaarseks. Seda materjali on lihtne töödelda, üksikute sektsioonide ühendamiseks on vaja minimaalselt seadmeid.
Kuid mitte igat tüüpi neid torusid ei ole ette nähtud paigaldamiseks kütteelemendina. Vaatleme peamisi valikukriteeriume:
- Tugevduskihi olemasolu. Polüpropüleenist gravitatsiooniküttesüsteem võib kokku puutuda kõrgete temperatuuridega – kuni 95°C. Toru esialgse kuju säilitamiseks on vaja jäikuse elementi, milleks on fooliumi või klaaskiu kiht;
- seina paksus. Suletud paisupaagiga gravitatsiooniküttesüsteemis saab tekitada kõrge rõhu. Pealiini kahjustamise vältimiseks peavad polüpropüleentorud olema klassiga PN20 või kõrgemad. Nende seinte paksus sõltub läbimõõdust.
Seda toru saab kasutada kiirenduskollektori varustamiseks. Temperatuuride erinevuse saavutamiseks on siiski soovitatav, et tagasivool oleks terasest. Lisaks jahutusvedeliku temperatuuri vähendamisele enne katla sisenemist aitab see materjal vähendada hüdraulilist takistust.
Paigaldussoovitused
Olles lõpetanud polüpropüleenist või terastorudest valmistatud gravitatsiooniküttesüsteemi arvutused, võite alustada selle paigaldamist.Optimaalse efektiivsuse saavutamiseks soovitavad eksperdid teha standardses vooluringis väikesed, kuid olulised muudatused:
- Kiirtee kalle. Küttesüsteemi optimaalse gravitatsioonilise rõhu saab saavutada torude kaldega pärast õhuava ja viimase kütteseadme taga tagasivoolutorustikus;
- Tsirkulatsioonipumba paigaldamine möödaviigule. See aitab vähendada süsteemi inertsust. Jahutusvedeliku kuumutamisaeg võib olla väga pikk, nii et pump võib suurendada oma liikumise kiirust mööda joont, kuni soovitud temperatuur on saavutatud;
- Torustikus on minimaalne pöördeüksuste arv. Need tekitavad liigse hüdraulilise takistuse, mis vähendab vee liikumise kiirust;
- Kaitseelementide paigaldamine. Paigaldades raskusjõuga kütte tagasilöögiklapi, saate vältida vee vales suunas ringlemist. See on eriti vajalik õhujuhtmestiku ja mitme vooluahelaga süsteemi puhul.
Korralikult valmistatud survegravitatsiooniküttesüsteemi põhikomponentideks on professionaalselt tehtud eelarvestus, õigete materjalide valik ja paigaldustehnoloogiast kinnipidamine. See võimaldab luua tõhusa süsteemi mugava temperatuuri hoidmiseks majas.
Näpunäiteid gravitatsiooniventiili paigutamiseks ja kasutamiseks kütte põrandate ja lisaelementide paigaldamisel näete videost:
