همه با انتخاب طبیعی آشنا هستند و این در رابطه با اختراعات متعدد بشر نیز صادق است. با گذشت زمان، چیزی مشابه آنها نیز عبور می کنند. برخی از فناوری ها در ورطه فرو می روند و برای همیشه فراموش می شوند، در حالی که برخی دیگر به کلاسیک هایی تبدیل می شوند که جاودانه و خارج از رقابت هستند. در مورد دومی، این شامل یک سیستم گرمایش با گردش طبیعی (CO با EC) نیز می شود. با وجود در دسترس بودن راه‌حل‌های پیشرفته‌تر و کاربردی‌تر، این فناوری همچنان مورد تقاضا است، آزمایش زمان را با موفقیت پشت سر گذاشته است.
ویژگی های گردش طبیعی
این سیستم نام‌های دیگری دارد: ترموسیفون، گرانش، گرانش.
شامل چندین مؤلفه است:
- مولد حرارت (دیگ بخار، اجاق گاز یا شومینه با آبپیراهن).
- حلقه بسته - لوله ها، رادیاتورهای پر شده با حامل حرارت مایع (آب، روغن، ضد یخ).
- مخزن انبساط.
- شیرهای خاموش و کنترل.
- ابزار.
خنک کننده گرم شده از کوره یا دیگ بخار در مدار بسته حرکت می کند و رادیاتورها را گرم می کند. و آنها به نوبه خود انرژی را به هوای اطراف اتاق منتقل می کنند. ویژگی اصلی این سیستم در روش خاصی است که حرکت مایع خنک کننده را تضمین می کند.
برای ساکنان ساختمان های مسکونی به طور قابل توجهی راحت تر است، زیرا گرمایش مرکزی در آپارتمان ها ایجاد شده است. صاحبان املاک و مستغلات خصوصی باید به تنهایی گرمایش آب با گردش طبیعی را برای خانه های خود ایجاد کنند. اما سیستم مورد نظر چگونه کار می کند؟ در زیر به این موضوع پرداخته شده است.
اصل عملیات
همانطور که از مدرسه می دانیم، اگر یک محیط گرم شود، بر اساس قوانین شناخته شده فیزیک، حجم آن افزایش می یابد. علاوه بر این، از سمت منطقه سردتر، نیروی ارشمیدس شروع به عمل بر روی آن می کند و آن را مجبور به بالا رفتن می کند.
این پدیده نیز نام خاص خود را دارد - همرفت. این است که به عنوان "واحد قدرت" خنک کننده عمل می کند، جایی که مفهوم "گردش طبیعی" ظاهر می شود. و از آنجایی که همرفت ارتباط نزدیکی با گرانش دارد، این سیستم را گرانشی نیز می‌نامند.
قدرت جریان همرفت تا حد زیادی به اختلاف دمای مایع خنک کننده گرم شده در دیگ یا کوره و در ناحیه محیط ورودی (بازگشت) بستگی دارد. چگونه می توانید بفهمیدپمپاژ محیط کار بدون استفاده از پمپ انجام می شود. و این نشان می دهد که سیستم گرمایش یک خانه یک طبقه با گردش طبیعی نیازی به برق ندارد، یعنی غیر فرار است. و از آنجایی که هیچ وسیله برقی وجود ندارد، پس انداز آشکار است.
به عبارت دیگر، هنگامی که گرم می شود، آب (معمولاً به عنوان حامل گرما استفاده می شود) چگالی خود را از دست می دهد و در امتداد رایزر مرکزی بالا می رود و توسط جریان سردی که به دیگ باز می گردد رانده می شود. پس از آن آب گرم از طریق لوله های تامین به رادیاتورها ارسال می شود. با ایجاد گرما، خنک می شود و توسط گرانش به مولد گرما (بازگشت) برمی گردد و این چرخه بارها تکرار می شود.
علاوه بر این، از آنجایی که پمپ وجود ندارد، فشار اضافی نیز وجود نخواهد داشت. بنابراین یک ظرف باز به عنوان مخزن انبساط کافی است. وجود آن به این دلیل است که یک فشار ثابت در سیستم گرمایش حفظ می شود.
عوامل مهم
اما چه چیزی بر سرعت آب در سیستم گرمایش گردش طبیعی یک خانه یک طبقه تأثیر می گذارد؟ این معمولاً به دلیل عوامل زیر است:
- مقدار فشار گردش خون - هر چه بیشتر باشد، بهتر است.
- قطر خطوط لوله - یک بخش کوچک نسبت به قطر بزرگتر مقاومت بیشتری در برابر جریان آب ایجاد می کند. در این راستا، ابعاد سیم کشی معمولاً از 32 تا 40 میلی متر است.
- مواد برای ساخت خطوط لوله - محلول های مدرن پلی پروپیلن کمتر هستندمقاومت در مقایسه با لوله های فلزی.
- پیچ های کانتور - ایده آل زمانی که خط لوله مستقیم است.
- تعداد اتصالات، آداپتورها، واشرهای نگهدارنده - در اینجا محدودیت‌هایی وجود دارد، زیرا هر شیر درجه فشار را کاهش می‌دهد.
برای ایجاد فشار بهینه در سیستم گرمایش با EC، دیگ باید تا حد امکان در پایین سیستم مدار قرار گیرد. به عنوان یک قاعده، این زیرزمین است. به دلایل واضح، مخزن انبساط تا حد امکان بالاتر نصب می شود و در بیشتر موارد در اتاق زیر شیروانی قرار دارد.
باید در نظر گرفت که سیستم گرمایش یک خانه با گردش طبیعی ویژگی بی اثری دارد، یعنی نسبتاً کند جریان دارد. مدت زمان روشن شدن دیگ تا تثبیت کامل رژیم دما چندین ساعت طول می کشد.
گزینه های خنک کننده
به عنوان یک قاعده، مرسوم است که از آب یا ضد یخ به عنوان خنک کننده استفاده کنید. اما از آنجایی که دومی چگالی بالاتر و انتقال حرارت پایینی دارد، گرم کردن آن و در نتیجه سوخت به زمان بسیار بیشتری نیاز دارد. از این نظر استفاده از آب بسیار سودمندتر است.
علاوه بر این، هنگامی که ضد یخ گرم می شود، بسیار بیشتر منبسط می شود. در نتیجه، هنگام انتخاب این خنک کننده، مخزن انبساط باید حتی بزرگتر از آب باشد.
مزایای سیستم گرمایش EC
مزایای کلیدی گرمایش خانه با گردش طبیعی عبارتند از:
- اثر کم هزینهبدون پمپ گردش خون گران قیمت.
- بدون سر و صدا. حتی مدرن‌ترین پمپ‌ها هم صدای آرامی تولید می‌کنند - در طول روز در برابر پس‌زمینه صدای محیط شنیده نمی‌شود، اما در شب صدای زمزمه شنیده می‌شود که باعث ناراحتی می‌شود.
- عیب عملکرد پمپ هزینه های اضافی را به همراه دارد.
- تعداد خرابی ها حداقل است - در اینجا عملاً چیزی برای شکستن وجود ندارد، به جز دیگ. نشتی نادر است و به راحتی توسط خودتان قابل تعمیر است.
اما مزیت اصلی سیستم گرمایش EC دقیقاً در استقلال انرژی آن نهفته است. در مناطقی که قطعی برق دائمی وجود دارد، این بهترین گزینه است.
معایب آشکار
بله، و چنین سیستم گرمایشی به ظاهر کاملی از یک خانه یک طبقه با گردش طبیعی، که بر اساس تمام قوانین فیزیک کار می کند، تعدادی اشکال دارد.
معایب آشکار عبارتند از:
- محدوده کوتاه مایع خنک کننده.
- ناتوانی در تنظیم دما در هر اتاق به طور جداگانه.
- آب تحت فشار خفیف در مدار گردش می کند که باعث کاهش محسوس دما می شود - هر چه رادیاتور از دیگ دورتر باشد، کمتر است.
- دوره طولانی برای ورود سیستم به حالت عملکرد کامل.
- از آنجایی که مخزن انبساط در اتاق زیر شیروانی سرد (که اغلب گرم نمی شود) قرار دارد، احتمال یخ زدن مایع خنک کننده وجود دارد.
با وجود تمام این نکات منفی،گرمایش با EC هنوز مرتبط است. شاید این به این دلیل است که برای بسیاری از افراد مزایای آن بیشتر از تمام معایب فوق است.
انواع مدارهای گرمایش
یک سیستم گرمایش آب با گردش طبیعی را می توان طبق یکی از چندین طرح ساخت:
- یک لوله;
- دو لوله؛
- پرتو.
در این حالت پارامترهای کلی مانند طول مدار، تعداد باتری و تعدادی دیگر نقش خاصی ندارند. با این حال، ممکن است بسیاری از طرح های خاص تر وجود داشته باشد. با این حال، در زیر ما فقط ساده ترین آنها را در نظر خواهیم گرفت.
خط تک لوله
این ساده ترین طرح است که در آن از یک لوله برای تامین آب رادیاتورها استفاده می شود. با این حال، در برخی موارد، شما می توانید بدون آنها کار کنید، زیرا گرما توسط منطقه خود خطوط لوله تامین می شود.
اگر این طرح همچنان مستلزم وجود رادیاتورها است، لازم است محاسبات صحیحی برای تعداد باتری ها (بخش ها) انجام شود. مقدار بهینه بیش از 5 نیست. پس از همه، همانطور که آب از هر نقطه عبور می کند، خنک می شود. علاوه بر این، در سیستم گرمایش در یک خانه خصوصی با گردش طبیعی، تا حد امکان باید از شیرهای قطع کننده کمتری استفاده شود. در عین حال، طول خود کانتور نیازی به کاهش زیادی ندارد.
گزینه ایده آل در این مورد آرایش مورب است. به عبارت دیگر، مایع خنک کننده از بالا وارد رادیاتورها می شود و به هر نقطه هدایت می شود. پس از آخرین باتری، آب خنک شده به آن بر می گردددیگ از طریق لوله خروجی به نام لوله برگشت. در عین حال، کل خط لوله یکسان است، که در واقع جوهر یک خط تک لوله است.
سیستم دو لوله
این طرح کمی پیچیده تر است، اما مزایای خود را نیز دارد. در اینجا، مایع خنک‌کننده داغ از طریق یک خط لوله از طریق باتری‌ها منتقل می‌شود و در حالت سرد از طریق خط دیگری به دیگ باز می‌گردد. در نتیجه، راندمان انتقال حرارت از باتری های متصل به یک پایه افقی بهبود می یابد. به عنوان یک قاعده، خط عرضه در امتداد سقف اجرا می شود یا در اتاق زیر شیروانی قرار دارد. در مورد خط برگشت، بالای زمین است.
علیرغم مزیت آشکار یک خط (حداقل مصالح، بنابراین حداقل هزینه ها)، سیستم گرمایش دو لوله ای با گردش طبیعی یک خانه دو طبقه (یا یک طبقه) همچنان بهترین راه حل خواهد بود.. علاوه بر این، به دو شاخه با تعداد رادیاتورهای یکسان تقسیم می شود.
در همان زمان، هر باتری یک مایع خنک کننده با دمای یکسان دریافت می کند، که در حال حاضر یک امتیاز مثبت و بسیار مهم است! علاوه بر این، امکان تنظیم خودکار آن وجود دارد، زیرا دستگاه ها به یکدیگر وابسته نیستند. بر اساس مزیت ذکر شده در طرح تک لوله ای، مضرات سیستم دو لوله ای به دنبال دارد - افزایش مصرف مواد. این به ویژه برای خانه های دو طبقه صادق است.
ویژگی های طرح اشعه
در این حالت، خطوط ورودی و خروجی به یک منیفولد مخصوص متصل می شوند. در واقع، این یک شانه توزیع است که در آن هر خروجی مجهز به یک چوک است. با این حال، برای هر باتریدو لوله عرضه می شود.
قضاوت از نقطه نظر کنترل دما، چنین سیستم گرمایشی با گردش طبیعی راحت ترین است. در عین حال، کار نصب در اینجا پیچیده تر است، زیرا لوله های زیادی استفاده می شود. بنابراین، برای اینکه ظاهر اتاق خراب نشود، آنها را روی زمین برداشته یا پشت دیوارهای کاذب پنهان می کنند. و این در حال حاضر منجر به افزایش قابل توجهی در هزینه کار می شود.
ویژگی های CO ساختمان با EC
از آنجایی که عملکرد CO با EC بر اساس قوانین فیزیکی طبیعی است (محیط گرم یک جریان رو به بالا ایجاد می کند)، باتری ها باید بالاتر از سطح دیگ قرار گیرند. محل بهینه زیرزمین یا زیرزمین است. اگر نه یکی و نه دیگری در دسترس نباشد، یک فرورفتگی با اندازه مناسب در کف برای نصب یک مولد حرارت ایجاد می‌شود.
و این نه تنها برای یک خانه خصوصی، بلکه برای آپارتمان هایی با گرمایش مستقل نیز صادق است. بخش کوچکی از کف به همراه پیچ بریده می شود تا یک دیگ گرمایش با گردش طبیعی را بتوان مستقیماً روی دال کف قرار داد.
برای گردش طبیعی بهتر مایع خنک کننده، یک کلکتور شتاب دهنده یا یک بخش لوله عمودی مورد نیاز است که از دیگ بخار سرچشمه می گیرد و تا سقف بالا می رود. متعاقبا، محل از بزرگراه اصلی به سمت رادیاتورها پایین می آید.
حداقل ارتفاع منیفولد تقویت کننده باید حداقل 1500 میلی متر باشد، در حالی که باید در نظر داشت که بین خط بالایی و سقف باید فضای خالی وجود داشته باشد.فضایی برای مخزن انبساط و همانطور که می دانیم، این یک عنصر ضروری از کل سیستم گرمایش است. اگر خانه دارای سقف کم باشد، مخزن فقط به اتاق زیر شیروانی منتقل می شود و این اتاق ها باید عایق بندی شوند. شما می توانید با استفاده از یک مخزن انبساط غشایی یک سیستم گرمایش نوع بسته بسازید که می تواند در هر مکان مناسبی قرار گیرد.
شایان ذکر است که سیستم گرمایش بسته با گردش طبیعی مزایای خود را دارد:
- اتلاف حرارت تا حد زیادی از طریق مخزن انبساط کاهش می یابد.
- سیستم بسته نیازی به تهویه منظم ندارد.
- حجم مخزن انبساط نیز کاهش می یابد، همین امر در مورد اینرسی حرارتی سیستم نیز صدق می کند.
همانطور که متوجه شدید، وجود طبقه دوم در خانه کارایی کلکتور شتاب دهنده را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
به همین دلیل، سازماندهی گردش طبیعی مایع خنک کننده در یک عمارت دو طبقه بسیار ساده تر از یک خانه یک طبقه است.
قوانین نصب سیستم گرمایش با EC
اگر تمایل یا نیاز به سازماندهی سیستم گرمایش با EC وجود دارد، باید تعدادی از قوانین را در نظر گرفت:
- شاخه های افقی خطوط لوله مدار باید لزوماً در جهت حرکت مایع خنک کننده شیب دار باشند. تا 10 میلی متر در خطوط طولانی و تا 50 میلی متر در مقاطع کوتاه در هر متر.
- در مسیر ایجاد یک سیستم گرمایش گردش طبیعی با دستان خود، باید از همه راه های ممکن استفاده کنید.سعی کنید مقاومت هیدرولیکی مدار را کاهش دهید. این قانون باید در هنگام انتخاب باتری رعایت شود - رادیاتورهای چدنی به دلیل فاصله کمی که دارند بهترین انتخاب هستند.
- لوله های پلیمری کمترین درجه مقاومت هیدرولیکی را دارند. علاوه بر این، آنها با مقیاس بزرگ نمی شوند. اما بهتر است از گزینه های فلزی پلاستیکی استفاده نکنید، زیرا سطح جریان به دلیل اتصالات به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. بهترین انتخاب لوله های پلی پروپیلن است که دمای کار آنها 70 درجه است. گزینه های پلی اتیلن متقاطع حتی ارجح تر هستند - آستانه دمای آنها 95 درجه سانتیگراد است.
- اگر انشعاباتی در مدار گرمایش وجود دارد، پس از هر یک از آنها قطر لوله یک اندازه کوچکتر انتخاب می شود. برای بازگشت، برعکس است - اندازه افزایش می یابد.
از آنجایی که مفهوم سیستم گرمایش با گردش طبیعی به معنای عدم استفاده از برق است، دیگ بخار نیز باید غیرفرار باشد. و چنین مدل هایی توسط تولید کنندگان بسیاری ساخته می شوند.
از شرکت های خارجی می توان به Bertta، Stropuva، Buderus اشاره کرد. اما شرکت های روسی نیز می توانند گزینه های خوبی را ارائه دهند - Energia، Ogonyok، Conord.
نتیجه گیری
همانطور که می بینید، سیستم گرمایش با خنک کننده EC مزایا و معایب خود را دارد. کسی این گزینه را دوست دارد و می خواهد آن را اجرا کند. دیگران تنها معایب را در آن می بینند. در هر صورت، چنین طرح گرمایشی با گردش طبیعی برای بسیاری مناسب استصاحب خانه.
در همان زمان، اکثر آنها یک پمپ گردش خون را روی خط لوله برگشت قرار می دهند تا کارایی سیستم گرمایش را بهبود بخشد. فقط در کنارگذر واقع شده است. چنین اندازه گیری به شما امکان می دهد با باز کردن یک شیر آب مخصوص در هنگام قطع برق، مدار را به گرانش منتقل کنید.
