Характеристики на естествената и изкуствената циркулация на флуида в отоплителната система

Всяка отоплителна система е проектирана да пренася топлината, генерирана от генератора на гориво, към различни помещения, които изискват отопление. Отоплителната система по своята същност е взаимосвързан набор от определени устройства и елементи, които осигуряват нагряване на въздуха до необходимата температура на различни видове помещения и го поддържат в първоначално зададените параметри за определен период от време.

Класификация на отоплителните системи

Основните компоненти на всички видове отоплителни системи са преди всичко топлогенератор, подходяща топлинна тръба и, разбира се, определени отоплителни уреди. Топлоносителят е среда, чиято основна задача е да пренася топлина от инсталиран топлогенератор към съществуващи отоплителни уреди. Като топлоносител може да действа въздух, пара или течност.

Принудителна и естествена циркулация на течността

Естествено, поради тази причина имаше класификация на отоплителните системи според техните специфични видове охлаждаща течност. За отопление на селски къщи собствениците, като правило, предпочитат системи за течно отопление. За тях има два вида охлаждащи течности: обикновена вода или специални течности, които не подлежат на замръзване, така наречените антифризи.

Системите за течно отопление се различават от своя страна по начина, по който охлаждащата течност се движи вътре в тях и се разделят на два типа:

С естествена, или с други думи, гравитационна циркулация;
А също и с принудителна циркулация, осигуряваща наличието на помпа.

Водна отоплителна система с естествена циркулация на флуида

В случай на отоплителни системи, работата на коитоизвършва се поради гравитационна циркулация, водата или антифризите се движат през системата поради образуването на естествена хидростатична глава в резултат на разликата в температурните параметри в различните части на системата.

Въпреки това, за да бъдем по-точни, причината не е толкова разликата в температурата, колкото разликата в плътността на тези течности. В края на краищата, всеки знае, че плътността на гореща течност е малко по-голяма от плътността на охладена, с други думи, горещата вода или антифризът са по-леки от студените.

По същество се получава точна аналогия с топлия въздух, горещата течност се издига, а студената течност естествено пада по отоплителната система. И втората важна точка, от която зависи гравитационната циркулация на течността в отоплителната система, е разликата във височината, образувана в различни части на системата.

Принцип на работа

Процесът на работа на такава отоплителна система е следният: охлаждащата течност, загряваща се в отоплителния котел (1), навлиза в главния захранващ щранг (2), в дебела вертикална тръба, издигайки се, изплува. Покачването, както беше отбелязано по-рано, се дължи на получената температурна разлика. В допълнение, горещата охлаждаща течност измества, „избутва“ течността, която е охладена и се връща в котела.

Основният щранг, неговият връх, е свързан към разширителния резервоар (9) с тръбопроводни клонове (7), свързани към него, състоящи се от тръби, които са монтирани под лек наклон. Според тези тръби горещата охлаждаща течност се втурва в отоплителните уреди, радиаторите (4), от които следва в обратната линия, насочена обратно към котела, който между другото също е монтиран под определен наклон.

След това движението се повтаря, образувайкитираж. Докато течността се движи през системата, в помещението се отделя топлина, в резултат на което тя се охлажда, в резултат на което се движи още по-бързо надолу по системата.

Обхват

Скоростта на движение на охлаждащата течност в системата зависи от разликата в нейните температури в тръбите на връщащата линия и главния щранг и, разбира се, от разликата във височината. Естествено, най-горещата течност се намира непосредствено след захранващия щранг, следователно въздухът там се затопля по-интензивно.

Стаите с тръби, в които охлаждащата течност вече е охладена, се затоплят много по-зле. От това можем да заключим, че отоплителните системи, работещи на принципите на естествената циркулация на течността, не са най-добрият вариант за големи вили. Не се препоръчва да се инсталират в сгради с площ от 100 m 2, те определено няма да могат да затоплят някои стаи.

Но това е най-добрият вариант за къщи с по-малка площ, той е чудесен за тяхното отлично отопление. Безспорните предимства на тази отоплителна система включват:

Лекота на дизайна
Лесен монтаж
Самодостатъчност, изразена чрез енергийна независимост.

Основното предимство на тези системи е тяхната електрическа независимост. В края на краищата те са в състояние да работят дори при липса на захранване при наличие на топлинен генератор, който не изисква електричество за работа, което не е трудно да се намери. Поради тази причина изборът на отоплителна система с гравитационна циркулация на водата за компактни селски къщи е очевиден и почти безспорен.

Въпреки това, той в никакъв случай не е лишен от недостатъци. За да се нормализира работата на такава отоплителна система, е необходимо да се погрижите за достатъчносттациркулационно налягане, което помага на охлаждащата течност да преодолее съпротивлението, което възниква в системата. Това може да се постигне чрез увеличаване на диаметъра на тръбите и осигуряване на тръбно окабеляване с елементарни конфигурации на веригата.

В съвременното жилищно строителство такива системи се използват много по-малко, те се използват все по-малко. Причината за това са непривлекателните дебели тръби, положени покрай стените с наклон, което определено не се харесва на много хора. В крайна сметка те изключително ограничават изпълнението на архитектурни и дизайнерски идеи за интериора на сградите, оформлението на помещенията.

В допълнение, тези системи затрудняват термичната настройка, практически не се поддават на това. И също така налагат значителни ограничения върху използването на много съвременни материали.

Водна отоплителна система с изкуствена циркулация на флуида

Отоплителните системи с принудителна циркулация на охлаждащата течност са лишени от горните недостатъци.

Отличителни характеристики

Тяхната отличителна черта е, че течността се движи поради работата на циркулационната помпа, монтирана във връщащата линия. Това местоположение на помпата позволява да се избегне контакт с най-горещата вода.

Циркулационната помпа, използвана в системата, елиминира използването на дебели тръби, обикновено половин инч, създавайки голям наклон в системата. Това помага да се намалят разходите за материали и да се опрости дизайна.

Сега те произвеждат компактни безшумни циркулационни помпи. Препоръчително е да закупите агрегати, които автоматично променят мощността си в зависимост от условията. Те са много икономични, работят на пълен капацитет само при необходимост, като консумират по-малко електроенергия.

Обхват на приложение

Такива отоплителни системи са удобни преди всичко за сгради с всякаква сложност, тъй като течността може да се движи доста бързо в тях, доставяйки равномерно цялата къща с топлина. В същото време управлението на топлината може да бъде напълно гъвкаво, диференцирано по помещения.

Освен това те оставят място за всякакви архитектурни и дизайнерски изкушения. Разпределителните клонове се извършват с тръби с малки диаметри, които лесно се скриват в монолита на стените и подовете. Това ви позволява да създавате необичайни дизайни, като например подово отопление.

Системите от типа с принудителна циркулация имат един недостатък - тяхната електрическа зависимост.

Методи за подаване на охлаждаща течност

И така, беше установено, че отоплителните системи се различават по начина, по който охлаждащата течност се движи вътре в тях и са помпени или гравитационни. След това си струва да обърнете внимание на това как те се различават по метода на доставяне на течност към нагревателните устройства.

Има две електрически схеми:

И двата вида окабеляване могат да се използват еднакво както за системи с естествена, така и за принудителна циркулация.

Еднотръбен изход

Евтиността е едно от предимствата на еднотръбното окабеляване. Всъщност в този случай потреблението на тръби, фасонни и свързващи продукти е по-малко, отколкото при двутръбно разклонение. Основното му предимство е наличието на отоплителни уреди с термична независимост. Позволяват гъвкав контрол на температурните условия в отделните помещения.

И неговите недостатъци са свързани:

С трудността, а често и невъзможността без допълнителни разходи да се създаде оптимален контрол на необходимия температурен режим в отопляваните помещения.
С необходимостта от закупуване на скъпи отоплителни уреди спо-голямо разсейване на топлината.

Двутръбно разпределение

Двутръбното окабеляване осигурява последователно преминаване на течност през всички устройства, като същевременно дава на всяко устройство част от топлината. Освен това всяка следваща единица ще бъде малко по-студена от предишната. За да се поддържа необходимия топлообмен, размерите на всяко следващо устройство трябва да бъдат по-големи от предишното.

При двутръбно окабеляване всеки нагревател отделно получава охлаждаща течност от обща линия. Всички устройства са напълно независими едно от друго, тъй като течността се подава при една и съща температура. Охладената течност също се изхвърля във връщащата линия от всеки радиатор поотделно.