Sirkulasi alami boiler gas pemanas. Kerugian dan kelebihan sistem pemanas dengan sirkulasi alami. Pemanasan dengan sirkulasi gravitasi - kami mengevaluasi kelebihan dan kekurangannya

Pembangunan jaringan pemanas otonom tipe gravitasi dipilih jika tidak praktis, dan terkadang tidak mungkin, untuk memasang pompa sirkulasi atau menyambung ke catu daya terpusat. Sehingga sistem pemanas dengan sirkulasi alami berfungsi dengan lancar, perlu untuk menghitung parameternya, memasang komponen dengan benar dan memilih skema sirkuit air secara wajar.

Proses pergerakan air di sirkuit pemanas tanpa menggunakan pompa sirkulasi terjadi karena hukum fisika alam.

Memahami sifat dari proses ini akan memungkinkan Anda mengembangkan proyek sistem pemanas dengan benar untuk kasus tipikal dan non-standar.

Perbedaan tekanan hidrostatik maksimum

Utama sifat fisik pendingin apa pun (air atau antibeku), yang berkontribusi pada pergerakannya di sepanjang sirkuit selama sirkulasi alami - penurunan kepadatan dengan peningkatan suhu. Kepadatan air panas kurang dari dingin dan karena itu ada perbedaan tekanan hidrostatik kolom cairan hangat dan dingin. Air dingin, mengalir ke penukar panas, memindahkan panas ke atas pipa.

Kekuatan pendorong air di sirkuit selama sirkulasi alami adalah perbedaan tekanan hidrostatik antara kolom cairan dingin dan panas.

Sirkuit pemanas rumah dapat dibagi menjadi beberapa bagian. Pada pecahan "panas", air naik, dan pada pecahan "dingin" - turun. Batas-batas fragmen adalah titik atas dan bawah dari sistem pemanas. Tugas utama dalam memodelkan sirkulasi alami air adalah untuk mencapai perbedaan maksimum yang mungkin terjadi antara tekanan kolom cairan dalam fragmen "panas" dan "dingin".

Klasik untuk elemen sirkulasi alami dari sirkuit air adalah manifold akselerasi (riser utama) - pipa vertikal yang diarahkan ke atas dari penukar panas. Pengumpul akselerasi harus memiliki suhu maksimum, sehingga diisolasi sepanjang panjangnya. Padahal, jika ketinggian kolektor tidak tinggi (seperti untuk rumah satu lantai), maka isolasi tidak boleh dilakukan, karena air di dalamnya tidak sempat mendingin.

Biasanya, sistem dirancang sedemikian rupa sehingga titik puncak pengumpul akselerator bertepatan dengan titik puncak seluruh sirkuit. Mereka memasang saluran keluar ke tangki ekspansi tipe terbuka atau katup ventilasi udara, jika digunakan. tangki membran. Kemudian panjang fragmen "panas" dari kontur seminimal mungkin, yang menyebabkan penurunan kehilangan panas di bagian ini.

Juga diinginkan agar fragmen "panas" dari sirkuit tidak digabungkan dengan bagian panjang yang mengangkut pendingin yang didinginkan. Idealnya, titik rendah rangkaian air bertepatan dengan titik rendah penukar panas yang ditempatkan di alat pemanas.

Semakin rendah boiler terletak di sistem pemanas, semakin rendah tekanan hidrostatik kolom cair di bagian sirkuit yang panas.

Untuk segmen sirkuit air "dingin", ada juga aturan yang meningkatkan tekanan fluida:

• semakin besar kehilangan panas di bagian "dingin" dari jaringan pemanas, semakin rendah suhu air dan semakin besar kerapatannya, oleh karena itu, pengoperasian sistem dengan sirkulasi alami hanya dimungkinkan dengan perpindahan panas yang signifikan;
• semakin besar jarak dari titik bawah sirkuit ke titik sambungan radiator, semakin besar penampang kolom air dengan suhu minimum dan kepadatan maksimum.

Untuk mengikuti aturan terakhir, seringkali kompor atau ketel dipasang di titik terendah rumah, misalnya di ruang bawah tanah. Penempatan boiler ini memberikan jarak maksimum yang mungkin antara tingkat radiator yang lebih rendah dan titik masuknya air ke dalam penukar panas.

Namun ketinggian antara titik bawah dan atas dari rangkaian air selama sirkulasi alami tidak boleh terlalu besar (dalam praktiknya tidak lebih dari 10 meter). Tungku atau ketel hanya memanaskan penukar panas dan bagian bawah kolektor pelarian. Jika fragmen ini relatif tidak signifikan terhadap seluruh ketinggian sirkuit air, maka penurunan tekanan pada fragmen "panas" dari sirkuit akan menjadi tidak signifikan dan proses sirkulasi tidak akan dimulai.

Penggunaan sistem dengan sirkulasi alami untuk bangunan dua lantai cukup dibenarkan, dan untuk jumlah lantai yang lebih banyak, pompa sirkulasi akan dibutuhkan

Meminimalkan resistensi terhadap pergerakan air

Saat mendesain sistem dengan sirkulasi alami, perlu diperhitungkan kecepatan cairan pendingin di sepanjang sirkuit. Pertama, semakin cepat kecepatannya, semakin cepat perpindahan panas melalui sistem "boiler - penukar panas - sirkuit air - radiator pemanas - ruangan" akan berlangsung. Kedua, semakin cepat kecepatan cairan melalui penukar panas, semakin kecil kemungkinannya untuk mendidih, yang sangat penting untuk pemanasan kompor.

Air mendidih dalam sistem bisa sangat mahal - biaya pembongkaran, perbaikan dan pemasangan terbalik penukar panas membutuhkan banyak waktu dan uang

Dalam sistem pemanas dengan sirkulasi paksa kecepatan pergerakan air terutama tergantung pada parameter pompa sirkulasi. Dengan pemanas air dengan sirkulasi alami, kecepatannya bergantung pada faktor-faktor berikut:

• perbedaan tekanan antara fragmen kontur pada titik terendahnya;
• resistensi hidrodinamik dari sistem pemanas.

Cara untuk memastikan perbedaan tekanan maksimum telah dibahas di atas. Hambatan hidrodinamik dari sistem nyata tidak dapat dihitung secara akurat karena model matematika yang rumit dan banyaknya data input, yang keakuratannya sulit dijamin. Namun, ada aturan umum, yang kepatuhannya akan mengurangi resistansi sirkuit pemanas.

Alasan utama penurunan kecepatan pergerakan air adalah hambatan dinding pipa dan adanya penyempitan akibat adanya fitting atau valve. Pada laju aliran rendah, praktis tidak ada hambatan dinding, kecuali untuk kasus pipa panjang dan tipis, yang khas untuk pemanasan dengan lantai yang hangat. Biasanya, sirkuit terpisah dengan sirkulasi paksa dialokasikan untuknya.

Saat memilih jenis pipa untuk rangkaian dengan sirkulasi alami, perlu diperhatikan adanya batasan teknis selama pemasangan sistem. Itu sebabnya pipa logam-plastik tidak diinginkan untuk digunakan dengan sirkulasi air alami karena hubungannya dengan alat kelengkapan, dengan diameter internal yang jauh lebih kecil.

Kelengkapan pipa logam-plastik secara signifikan mempersempit diameter bagian dalam dan merupakan penghalang serius bagi jalur air pada tekanan rendah

Aturan pemilihan dan pemasangan pipa

Pilihan antara baja atau pipa polipropilena untuk setiap sirkulasi terjadi sesuai dengan kriteria kemungkinan penggunaannya untuk air panas, serta dari sudut pandang harga, kemudahan pemasangan dan masa pakai. Riser suplai dipasang dari pipa logam, karena air dengan suhu tertinggi melewatinya, dan di dalam casing pemanasan tungku atau kerusakan penukar panas, opsi saluran uap dimungkinkan.

Dengan sirkulasi alami, perlu menggunakan diameter pipa yang sedikit lebih besar daripada menggunakan pompa sirkulasi. Biasanya, untuk pemanasan ruangan hingga 200 meter persegi, diameter kolektor pelarian dan pipa di saluran masuk kembali ke penukar panas adalah dua inci. Hal ini disebabkan oleh kecepatan air yang lebih lambat dibandingkan dengan opsi sirkulasi paksa, yang menyebabkan masalah berikut:

• sejumlah kecil panas yang dipindahkan per satuan waktu dari sumber ke ruangan yang dipanaskan;
• tekanan kecil tidak akan mampu mendorong melalui penyumbatan atau kemacetan udara.

Perhatian khusus saat menggunakan sirkulasi alami dengan skema suplai bawah harus diberikan pada masalah pembuangan udara dari sistem. Itu tidak dapat sepenuhnya dikeluarkan dari cairan pendingin melalui tangki ekspansi, karena air mendidih pertama kali memasuki perangkat melalui saluran yang terletak lebih rendah darinya.

Dengan sirkulasi paksa, tekanan air menggerakkan udara ke pengumpul udara yang dipasang di titik tertinggi sistem - perangkat dengan kontrol otomatis, manual, atau semi-otomatis. Dengan bantuan derek Mayevsky, perpindahan panas terutama disesuaikan.

Dalam jaringan pemanas gravitasi dengan suplai yang terletak di bawah peralatan, keran Mayevsky digunakan langsung untuk mengeluarkan udara. Udara juga dapat dihilangkan menggunakan ventilasi udara yang dipasang pada setiap riser atau pada saluran udara yang sejajar dengan saluran sistem. Karena jumlah perangkat pembuangan udara yang mengesankan, sirkuit gravitasi dengan kabel yang lebih rendah digunakan sangat jarang.

Semua radiator pemanas tipe modern memiliki perangkat saluran keluar udara, oleh karena itu, untuk mencegah pembentukan sumbat di sirkuit, Anda dapat membuat kemiringan, mengarahkan udara ke radiator

Dengan tekanan rendah, kunci udara kecil dapat menghentikan sistem pemanas sepenuhnya. Jadi, menurut SNiP 41-01-2003, tidak diperbolehkan memasang jaringan pipa sistem pemanas tanpa kemiringan dengan kecepatan air kurang dari 0,25 m / s.

Dengan sirkulasi alami, kecepatan seperti itu tidak mungkin tercapai. Oleh karena itu, selain menambah diameter pipa, perlu diperhatikan kemiringan yang konstan untuk menghilangkan udara dari sistem pemanas. Kemiringan dirancang dengan kecepatan 2-3 mm per 1 meter, di jaringan apartemen kemiringan mencapai 5 mm per meter linier dari garis horizontal.

Kemiringan pasokan dibuat searah dengan pergerakan air sehingga udara bergerak ke tangki ekspansi atau sistem pembuangan udara yang terletak di bagian atas sirkuit. Meskipun memungkinkan untuk membuat counter-slope, dalam hal ini perlu juga memasang katup ventilasi udara.

Kemiringan aliran balik dibuat, sebagai aturan, ke arah air dingin. Kemudian titik bawah kontur akan bertepatan dengan pintu masuk pipa terbalik s ke generator panas.

Kombinasi yang paling umum dari arah aliran dan kemiringan kembali untuk menghilangkan kantong udara dari sirkuit air sirkulasi alami

Saat memasang lantai yang hangat di area kecil di sirkuit dengan sirkulasi alami, perlu untuk mencegah udara masuk ke pipa sempit dan horizontal dari sistem pemanas ini. Ekstraktor udara harus ditempatkan di depan pemanas di bawah lantai.

Skema pemanasan satu pipa dan dua pipa

Saat mengembangkan skema pemanas rumah dengan sirkulasi air alami, dimungkinkan untuk merancang satu dan beberapa sirkuit terpisah. Mereka dapat berbeda secara signifikan satu sama lain. Terlepas dari panjang, jumlah radiator, dan parameter lainnya, semuanya dilakukan sesuai dengan skema satu pipa atau dua pipa.

Sirkuit menggunakan satu pipa

Sistem pemanas yang menggunakan pipa yang sama untuk suplai air serial ke radiator disebut pipa tunggal. Opsi satu pipa paling sederhana adalah pemanasan dengan pipa logam tanpa menggunakan radiator. Ini adalah cara termurah dan paling tidak bermasalah untuk menyelesaikan pemanasan rumah saat memilih sirkulasi alami pendingin. Satu-satunya kekurangan yang signifikan adalah munculnya pipa besar.

Dengan versi skema pipa tunggal yang paling ekonomis dengan radiator pemanas, air panas mengalir secara berurutan melalui setiap perangkat. Ini membutuhkan jumlah minimum pipa dan katup. Saat melewatinya, cairan pendingin mendingin, sehingga radiator selanjutnya menerima air yang lebih dingin, yang harus diperhitungkan saat menghitung jumlah bagian.

Sirkuit satu pipa sederhana (di atas) membutuhkan jumlah minimum pekerjaan instalasi dan dana yang diinvestasikan. Opsi yang lebih kompleks dan mahal di bagian bawah memungkinkan Anda mematikan radiator tanpa menghentikan seluruh sistem

oleh sebagian besar cara yang efektif menghubungkan peralatan pemanas ke jaringan pipa tunggal dianggap sebagai opsi diagonal. Menurut skema sirkuit pemanas ini dengan tipe alami sirkulasi, air panas masuk ke radiator dari atas, setelah didinginkan dibuang melalui pipa yang terletak di bagian bawah. Saat melewati jalan ini, air panas mengeluarkan panas dalam jumlah maksimum.

Dengan koneksi yang lebih rendah ke baterai dari pipa masuk dan keluar, perpindahan panas berkurang secara signifikan, karena pendingin yang dipanaskan harus pergi selama mungkin. Karena pendinginan yang signifikan di sirkuit seperti itu, baterai dengan banyak bagian tidak digunakan.

"Leningradka" ditandai dengan kehilangan panas yang mengesankan, yang harus diperhitungkan saat menghitung sistem. Kelebihannya adalah saat menggunakan katup penutup pada pipa masuk dan keluar, perangkat dapat dimatikan secara selektif untuk perbaikan tanpa menghentikan siklus pemanasan.

Sirkuit pemanas dengan sambungan radiator yang serupa disebut "Leningradka". Terlepas dari kehilangan panas yang dicatat, mereka lebih disukai dalam pengaturan sistem pemanas apartemen, yang disebabkan oleh jenis peletakan pipa yang lebih estetis.

Kerugian signifikan dari jaringan pipa tunggal adalah ketidakmampuan untuk mematikan salah satu bagian pemanas tanpa menghentikan sirkulasi air di seluruh sirkuit. Oleh karena itu, biasanya digunakan untuk memodernisasi sirkuit klasik dengan pemasangan "bypass" untuk mem-bypass radiator menggunakan cabang dengan dua katup bola atau katup tiga arah. Ini memungkinkan Anda mengatur suplai air ke radiator, hingga benar-benar mati.

Untuk bangunan dua lantai atau lebih, varian skema pipa tunggal dengan anak tangga vertikal digunakan. Dalam hal ini, distribusi air panas lebih seragam dibandingkan dengan penambah horizontal. Selain itu, anak tangga vertikal tidak terlalu panjang dan lebih cocok dengan interior rumah.

Skema satu pipa dengan kabel vertikal berhasil digunakan untuk memanaskan ruangan dua lantai menggunakan sirkulasi alami. Varian dengan kemampuan mematikan radiator atas dihadirkan.

Opsi pipa balik

Sistem pemanas, ketika satu pipa digunakan untuk memasok air panas ke radiator, dan yang kedua untuk mengalirkan air dingin ke ketel atau kompor, disebut sistem dua pipa. Skema pasokan dan pelepasan seperti itu di hadapan radiator pemanas lebih sering digunakan daripada pipa tunggal. Ini lebih mahal, karena memerlukan pemasangan pipa tambahan, tetapi memiliki sejumlah keuntungan yang signifikan:

• ada distribusi suhu pendingin yang lebih seragam yang disuplai ke radiator;
• lebih mudah menghitung ketergantungan parameter radiator pada luas ruangan yang dipanaskan dan nilai suhu yang diperlukan;
• lebih mudah menyesuaikan suplai panas ke setiap radiator.

Bergantung pada arah pergerakan air dingin relatif terhadap panas, sistem dua pipa dibagi menjadi terkait dan buntu. Dalam sirkuit terkait, pergerakan air dingin terjadi dalam arah yang sama dengan air panas, sehingga panjang siklus untuk seluruh sirkuit sama.

Di sirkuit buntu, air dingin bergerak menuju air panas, oleh karena itu, untuk radiator yang berbeda, panjang siklus pergantian cairan pendingin berbeda. Karena kecepatan dalam sistem kecil, waktu pemanasan dapat sangat bervariasi. Radiator dengan siklus air yang lebih pendek akan lebih cepat panas.

Saat memilih skema pemanas buntu (atas) dan terkait (di bawah), mereka melanjutkan terutama dari kenyamanan pipa balik

Ada dua jenis pengaturan perpipaan relatif terhadap radiator pemanas: atas dan bawah. Dengan sambungan atas, pipa yang memasok air panas terletak di atas radiator pemanas, dan dengan sambungan yang lebih rendah - di bawah.

Dengan sambungan bawah, dimungkinkan untuk mengeluarkan udara melalui radiator dan tidak perlu memasang pipa di atasnya, yang bagus dari sudut pandang desain ruangan. Namun, tanpa manifold penambah, penurunan tekanan akan jauh lebih sedikit dibandingkan dengan sambungan atas. Oleh karena itu, sambungan yang lebih rendah untuk pemanas ruangan berdasarkan prinsip sirkulasi alami praktis tidak digunakan.

Contoh video skema dengan sirkulasi alami

Skema satu pipa berdasarkan boiler listrik untuk non- rumah besar:

Sistem dua pipa untuk rumah kayu satu lantai berdasarkan ketel bahan bakar padat yang tahan lama:

Sistem gabungan berdasarkan boiler bahan bakar padat dengan akumulator panas:

Pemanfaatan sirkulasi alami dalam pergerakan air masuk sirkuit pemanas membutuhkan perhitungan yang akurat dan pekerjaan instalasi yang kompeten secara teknis. Jika kondisi ini terpenuhi, sistem pemanas akan memanaskan bangunan rumah pribadi secara kualitatif dan menyelamatkan pemilik dari kebisingan pompa dan ketergantungan pada listrik.

Sistem pemanas sirkulasi alami saat ini dianggap paling sederhana dan paling populer di kalangan pemilik apartemen dan rumah pribadi satu lantai. Keuntungan yang jelas adalah masa pakai yang lama: dengan pengoperasian yang tepat, daya tahan mencapai 40 tahun tanpa perlu perbaikan. Selain itu, dimungkinkan untuk menginstalnya sendiri, menggunakan skema yang ada.

Bahan bakar apa yang lebih nyaman?

Jika gas digunakan sebagai bahan bakar, pemanasan sirkulasi alami didasarkan pada prinsip mengambil udara dari ruangan ke dalam pembakar terbuka dan membuang hasil pembakaran ke dalam saluran ventilasi. Dalam hal ini, boiler membutuhkan ruangan seluas 4m2 dengan ventilasi yang baik (jendela dan pintu).

Oleh karena itu, skema seperti itu sangat tidak nyaman. Jauh lebih sering digunakan tertutup atau Sistem terbuka pemanas air dengan sirkulasi alami, yang bisa dilakukan dengan tangan.

PADA bangunan bertingkat tinggi seringkali sistem satu pipa digunakan. Pada dasarnya, sirkuit dengan bagian penutup digunakan ketika bagian dari riser digunakan air akan datang atas, sebagian - bawah, berkat bagian penutup, yang memberikan keseimbangan suhu antara yang lebih rendah dan lantai atas. Sistem bekerja karena perbedaan diameter pipa sambungan dan pipa bagian penutup (satu ukuran lebih kecil). Sistem dua pipa, dibandingkan dengan sistem satu pipa, kurang ringkas dan mudah dipasang.

Kekurangan

Pertama, radius yang dikurangi: tidak lebih dari 30 m relatif terhadap horizontal. Kerugiannya disebabkan oleh faktor-faktor seperti tekanan jenis sirkulasi rendah dan start yang lambat. Yang terakhir ini disebabkan oleh kapasitas termal cairan yang tinggi dan gaya tekanan yang berkurang. Kelemahan kedua adalah kemungkinan pembekuan air di tangki ekspansi.
Sistem pemanas sirkulasi alami tidak cocok untuk area yang lebih besar dari 100 m2: tidak semua ruang akan dipanaskan dengan baik. Oleh karena itu, paling sering digunakan untuk yang kecil rumah satu lantai, dacha.

Skema tindakan

Sistem pemanas air meliputi ketel (pemanas air), pipa balik dan suplai, serta peralatan pemanas, dan katup pengaman. Cairan dipanaskan sampai suhu yang diinginkan di boiler dan naik ke pipa suplai dan riser, berkat ekspansi.

Dari sana, ia beralih ke peralatan pemanas - baterai dan radiator, yang mengeluarkan sebagian panasnya. Kemudian pipa balik mengirimkan air ke boiler, di mana ia kembali menghangat ke suhu yang telah ditentukan. Siklus berulang selama sistem beroperasi.

Penting untuk diingat bahwa pipa horizontal dipasang dengan kemiringan sehubungan dengan pergerakan media kerja.

Mekanisme pertahanan

Kemiringan pipa memungkinkan Anda mengeluarkan udara dari sistem menuju tangki ekspansi: udara masuk ke atmosfer tanpa berlama-lama di dalam pipa dan tanpa mengganggu pergerakan air.

Mekanisme pertahanan itu penting. Dengan demikian, katup periksa gravitasi menghindari sirkulasi aliran air ke arah yang salah, yang sangat diperlukan untuk sistem dua pipa dan satu pipa dengan kabel atas di beberapa sirkuit.

Penggunaan tangki

Melakukan sejumlah fungsi penting. Pertama, ini menciptakan tekanan konstan yang diperlukan untuk operasi normal seluruh sistem. Kedua, dibutuhkan volume air yang meningkat setelah pemanasan. Ketiga, mengembalikan cairan yang didinginkan ke pipa.

Proses dalam pipa

Proses dalam pipa dalam sirkulasi alami dikaitkan dengan pergerakan air. Dengan demikian, kenaikan cairan terjadi melalui pemuaian akibat pemanasan dan tekanan gravitasi. Tekanan gravitasi diperlukan untuk mengatasi gesekan air pada pipa yang mencegah pergerakannya. Air mulai bersirkulasi karena kepadatan air dingin dan panas yang berbeda: ia bergerak ke atas suplai dan turun ke riser kembali.

Besarnya tekanan gravitasi secara langsung bergantung pada resistansi yang dihasilkan. Semakin banyak mereka muncul di jalur pendingin, semakin tinggi indikatornya. Langkah-langkah juga harus diambil untuk menjaga resistensi seminimal mungkin. Jadi, gesekan bisa dikurangi dengan menggunakan pipa berdiameter besar.

Dari hukum fisika

Misalkan di radiator dan ketel, suhu cairan berubah dalam lompatan di sepanjang sumbu tengah: bagian atas berisi cairan panas, dan bagian bawah berisi cairan dingin.

Air panas memiliki kepadatan yang lebih rendah, yang mengurangi beratnya dibandingkan dengan air dingin. Hasilnya, sistem pemanas terdiri dari dua bejana penghubung yang tertutup satu sama lain, di mana cairan bergerak dari atas ke bawah.

Kolom tinggi yang dibentuk oleh air dingin dengan berat besar, setelah mencapai radiator, mendorong kolom rendah. Akibatnya, cairan panas terdorong dan terjadi sirkulasi.

Indikator kepala

Untuk menciptakan tekanan sirkulasi, bagian tengah radiator ditempatkan di atas bagian tengah ketel. Ketinggian inilah yang dianggap sebagai faktor utama tekanan sirkulasi. Kemiringan pipa dan "kembali" juga mempengaruhi proses ini: terima kasih kepada mereka, air mengatasi resistensi lokal dengan lebih baik.

Meningkatnya suhu

Faktor lainnya adalah perbedaan massa jenis air dingin dan panas. Kami mencatat fakta berikut - pemanasan dengan sirkulasi alami adalah tipe yang mengatur sendiri. Jadi, jika Anda menaikkan suhu pemanas air, laju alirannya berubah dan tekanan sirkulasi menjadi lebih tinggi.

Pemanasan cairan yang kuat sebagian besar berkontribusi pada sirkulasi yang lebih cepat. Tetapi ini hanya terjadi di ruangan yang dingin: ketika suhu udara di dalamnya mencapai titik tertentu, baterai akan mendingin jauh lebih lambat.

Kepadatan air yang dipanaskan di boiler dan air yang sudah ada di radiator hampir sama. Tekanan akan berkurang, sirkulasi air yang cepat akan digantikan oleh sirkulasi terukur di dalam sistem.

Segera setelah suhu ruangan rumah pribadi turun lagi ke tingkat tertentu, ini akan menjadi sinyal untuk meningkatkan tekanan. Sistem akan berusaha menyamakan kondisi temperatur. Untuk melakukan ini, Anda harus memulai kembali proses sirkulasi cepat. Dari sinilah kemampuan untuk mengatur diri sendiri berasal.

Singkatnya, aturannya adalah sebagai berikut - perubahan suhu dan volume air satu kali memungkinkan Anda mendapatkan keluaran panas yang diinginkan dari baterai untuk pemanas ruangan.

Hasilnya, kondisi suhu yang nyaman tetap terjaga.

Di mana harus meletakkan ketel?

Di rumah pribadi, di rumah satu lantai boiler pemanas yang terbaik adalah memasang di bawah level perangkat untuk ruang pemanas. Di apartemen, situasinya agak berbeda. Di sini, boiler sering ditempatkan rata dengan radiator, yang tidak sepenuhnya efisien. Oleh karena itu, lebih baik memasangnya seolah-olah di dalam lubang, yaitu meletakkan peralatan di atas pelat yang tumpang tindih.

Untuk melakukan ini, lantai biasanya digergaji di sekitar ketel. "Lubang" harus dilakukan, dengan memperhatikan aturan keselamatan kebakaran. Mereka melibatkan meratakan alas dengan screed tipis dan meletakkan lembaran yang terbuat dari besi dan asbes. Ketel di "lubang" mengejar tekanan sirkulasi terbaik.

Pemilihan pipa

Penampang pipa merupakan salah satu faktor penentu sirkulasi: diameter pipa tidak boleh sebesar mungkin, tetapi tidak boleh mengganggu aliran air. Sebagai aturan, diperlukan 100 W / m2 untuk memanaskan rumah pribadi. Kemudian, untuk memanaskan 25 m2, diperlukan 2500 W, mis. 2,5 kW. Diameter pipa tertentu sesuai dengan beban termalnya sendiri. Tiga kategori utama:

• Diameter ½ inci - setara termal 5,5 kW;
• diameter ¾ inci - setara termal 14,6 kW;
• diameter 1 inci - setara termal 29,3 kW.

Dalam hal ini, untuk memanaskan rumah satu lantai seluas 25 m2, Anda perlu menggunakan pipa terkecil dengan diameter ½ inci. Bahan pembuatan pipa bisa berbeda: baja berkualitas tinggi, pipa yang terbuat dari polypropylene juga populer.

Sistem pemanas dengan sirkulasi pendingin alami paling sering diatur di rumah pribadi. Desain seperti itu memiliki banyak keunggulan, dan pemasangannya sangat sederhana. Namun, beberapa aturan harus diperhatikan saat merakit peralatan tersebut.

Fitur desain

Skema pemanasan dengan sirkulasi alami pendingin sangat sederhana. Desainnya mencakup boiler pemanas, yang dapat berupa gas atau listrik atau bahan bakar padat, saluran air, radiator, dan tangki ekspansi. Dalam sistem pemanas dengan sirkulasi paksa, arus pendingin disediakan oleh pompa khusus. Ini meningkatkan biaya peralatan dan mempersulit pemasangannya.

Dalam sistem dengan sirkulasi alami, cairan pendingin bergerak melalui pipa secara gravitasi. Faktanya adalah kerapatan air panas lebih tinggi daripada kerapatan air dingin. Melewati jalan raya dan radiator, cairan pendingin yang dipanaskan oleh boiler berangsur-angsur menjadi dingin. Pada saat yang sama, air dingin di pipa saluran keluar digantikan oleh bagian baru dari air panas - di pipa suplai. Akibatnya, pendingin yang didinginkan kembali melewati ketel, setelah itu siklus berulang.

Tangki ekspansi dalam sistem seperti itu diperlukan untuk mengatur tekanan air di saluran. Saat naik, kelebihan cairan pendingin masuk ke tangki, mengisinya sebagian. Ketika tekanan turun, air mengalir kembali ke pipa.

Keuntungan dan kerugian

Keuntungan dari struktur seperti sistem pemanas dengan sirkulasi alami termasuk, pertama-tama, biaya rendah. Anda tidak perlu membeli banyak peralatan. Selain itu, keuntungan dari sistem tersebut termasuk tingkat pemeliharaan yang tinggi. Karena kesederhanaan desainnya, dimungkinkan, jika diinginkan, untuk mengganti elemen yang sudah tidak dapat digunakan, termasuk sendiri.

Keandalan adalah keunggulan lain yang tak terbantahkan dari sistem semacam itu. Nilai plusnya termasuk umur panjang - sekitar 30 tahun.

Kerugian dari struktur jenis ini adalah:

• Efisiensi rendah. Jumlah bahan bakar yang relatif besar diperlukan untuk mengoperasikan sistem sirkulasi alami.
• Inersia besar. Sistem mulai bekerja hanya jika cairan pendingin cukup panas.
• ketidakmungkinan kabel tersembunyi pipa. Dengan bantuan sistem seperti itu, pemanasan rumah pribadi yang cukup efektif dapat diatur. Sirkulasi alami, bagaimanapun, menyiratkan tingkat pendinginan cairan pendingin yang agak tinggi saat bergerak di sepanjang jalan raya. Karena itu, pipa harus lewat di udara terbuka.

Sistem pemanas jenis ini hanya bisa digunakan di rumah kecil. Faktanya adalah dengan bertambahnya jumlah belokan dan lutut, ketahanan terhadap cairan pendingin meningkat secara signifikan. Akibatnya, sistem mulai bekerja dengan sangat tidak efisien.

Desain satu pipa dan dua pipa

Hanya ada dua jenis sistem pemanas dengan sirkulasi alami. Dua pipa terdiri dari dua sirkuit: saluran masuk dan saluran keluar. Menurut yang pertama, pendingin disuplai ke radiator, menurut yang kedua, dibuang kembali ke boiler. Namun, di rumah-rumah pribadi, pemanas satu pipa dengan sirkulasi alami lebih sering digunakan. Sistem seperti itu lebih mudah dipasang dan cukup efektif. Dalam hal ini, cairan pendingin bergerak di sepanjang satu pipa, yang menghubungkan radiator, dalam lingkaran.

Rancangan

Saat menghitung sistem pemanas jenis ini, Anda harus memutuskan:

• jumlah radiator yang dibutuhkan;
• daya ketel;
• diameter dan bahan pipa;
• volume tangki ekspansi.

Cara menghitung daya boiler

Prosedur ini sebenarnya sangat bertanggung jawab. Bagaimanapun, efisiensi pemanasan ruang tergantung pada seberapa benar daya boiler dipilih. Perhitungan dibuat terutama berdasarkan fakta bahwa diperlukan daya 1 kW per 10 m 2 luas rumah. Pada saat yang sama, faktor koreksi untuk daerah juga diperhitungkan:

• untuk utara - 1,5-2,
• untuk jalur tengah - 1.4,
• untuk wilayah selatan - 0,8.

Anda juga dapat menghitung daya berdasarkan volume ruangan. Angka ini hanya dikalikan dengan 40 watt. Untuk rumah pribadi di atas pondasi tiang pancang, faktor koreksi 1,4 diterima. Untuk setiap pintu, 300 watt ditambahkan ke daya yang diterima, untuk setiap jendela - 70-100 watt.

Berapa banyak radiator yang harus ada

Perhitungan sistem pemanas dilanjutkan dengan menentukan jumlah baterai yang dibutuhkan. Radiator dalam hal ini, Anda dapat memilih apa saja. Paling sering, pemilik rumah pedesaan memasang model bimetalik yang murah dan cukup andal. Jumlahnya dihitung berdasarkan luas ruangan. Untuk setiap 10 m 2, diperlukan daya radiator sebesar 1 kW. Angka yang diperoleh sebagai hasil perhitungan dikalikan dengan 1,5 lainnya. Cadangan ini diperlukan untuk mengisi kembali kebocoran panas melalui jendela dan pintu. Kekuatan satu bagian baterai merek tertentu ditunjukkan oleh pabrikan di lembar data teknis.

Jalan raya

Permukaan bagian dalam pipa yang dipilih untuk sistem pemanas dengan aliran air alami harus sehalus mungkin. Ini akan meminimalkan resistensi. Selain itu, endapan dan lumpur tidak boleh menumpuk di jalan raya. Pipa logam-plastik paling memenuhi semua persyaratan ini. Garis polypropylene juga sering digunakan dalam sistem dengan sirkulasi alami. Tidak disarankan memasang baja pada struktur seperti itu.

Sedangkan untuk diameternya harus cukup besar. Angka spesifik tergantung terutama pada jumlah lutut di garis dan berbagai jenis katup penutup. Biasanya pipa dengan diameter 32-40 mm (internal) dipasang di rumah-rumah pribadi. Untuk menghubungkan ke radiator, segmen dengan diameter 20-24 mm digunakan. Anda juga dapat menggunakan pipa dengan nomor yang sama dengan yang utama untuk tujuan ini.

Pemilihan tangki ekspansi

Biasanya, sistem pemanas sirkulasi alami dilengkapi dengan tangki ekspansi tipe terbuka. Model semacam itu dapat menjalankan tiga fungsi utama sekaligus:

• katup pengaman tekanan berlebih,
• titik suplai sistem dengan bagian tambahan pendingin,
• menghilangkan kelebihan gas yang terbentuk selama pemanasan air.

Saat memilih tangki ekspansi, faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan:

• Volume total pendingin (C). Kapasitas tangki tergantung pada indikator ini. Itu ditentukan dengan menambahkan volume boiler, pipa pasokan, radiator, dan elemen struktural lainnya, jika ada.
• Koefisien ekspansi pendingin (E).
• Tekanan awal di dalam tangki (Rmin.).
• Tekanan maksimum yang diijinkan (Pmax).
• Isi faktor di bawah kondisi operasi yang diberikan (Kzap). Itu dapat ditentukan oleh tabel khusus.

Volume tangki dihitung menggunakan rumus V = (E x C / 1 - Pmin. / Pmax) / Kzap.

Aturan instalasi dasar

Agar pemanasan rumah dengan sirkulasi alami pendingin dalam sistem menjadi efektif, rekomendasi berikut harus diperhatikan selama perakitan:

• Pipa harus dipasang dengan kemiringan searah aliran air minimal 6-7 derajat. Ini akan memberikan sirkulasi yang lebih baik.
• Ketel dipasang di bawah level garis. Biasanya ditempatkan di ruang bawah tanah. Jika tidak ada, ruang utilitas dengan lubang diatur.
• Tangki ekspansi dipasang di loteng. Pipa yang menghubungkannya ke boiler diisolasi secara termal.
• Radiator dipasang sejajar dengan pipa (di bypass). Anda tidak dapat memotongnya sendiri ke jalan raya.
• Baterai harus ditempatkan setinggi mungkin.

Urutan perakitan

Pemasangan sistem pemanas jenis ini dilakukan sebagai berikut:

• Ketel dipasang. Saat ini di rumah pedesaan model gas paling sering digunakan. Pemasangan cerobong asap dapat dilakukan secara mandiri. Untuk menghubungkan ketel ke jalan raya, Anda harus memanggil spesialis. Melakukannya sendiri dilarang oleh hukum.
• Radiator pemanas ditangguhkan. Yang terbaik adalah menempatkannya di bawah jendela. Ini akan memastikan sirkulasi udara alami di dalam ruangan. Jarak dari radiator ke dinding minimal harus 2,5 cm, ke lantai - 8 cm.
• Jalan raya dipasang (dengan memperhatikan kemiringan).
• Radiator terhubung. Dalam sistem satu pipa, koneksi bawah digunakan.
• Tangki ekspansi dipasang. Paling sering terhubung ke jalur outlet. Outlet tambahan ke saluran pembuangan dipasang di pipa tangki.
• Jalur utama terhubung ke nosel ketel di kedua sisi.
• Derek Mayevsky sedang dipasang. Mereka diperlukan untuk menghilangkan udara dari pendingin, misalnya, selama pengujian tekanan.
• Dipasang lain yang diperlukan katup pemutus: tersedak, katup termal, dll.
• Pada titik terendah dari garis, ayam tiriskan memotong.

Seperti yang Anda lihat, pemasangan sistem pemanas dengan arus alami tidak terlalu sulit. Dimungkinkan untuk merakit struktur seperti itu, terutama pipa tunggal, secara harfiah dalam sehari.

Pemanasan air dengan sirkulasi alami cukup efektif. Namun, ada baiknya melengkapi desain dengan pompa khusus. Ini dapat digunakan dari waktu ke waktu, meningkatkan efisiensi sistem. Itu dipasang di pipa outlet. Faktanya adalah suhu saluran masuk pendingin sangat tinggi, dan ini dapat menyebabkan kegagalan elemen strukturalnya.

Pompa sirkulasi dipasang pada bypass yang dilengkapi dengan keran. Filter khusus dipasang langsung di depannya. Yang terakhir mencegah kotoran, lumpur, dll masuk ke pompa.

Saat memasang radiator, pastikan keduanya berada di level yang sama. Ini akan memastikan sirkulasi pendingin yang optimal. Katup pemutus harus dipasang di depan setiap baterai. Ini berguna jika terjadi shutdown darurat.

Uji coba sistem

Jadi, kami telah menemukan cara membuat sirkulasi pemanas (sistem) alami. Setelah semua elemen struktural dipasang, perlu dibuat uji coba. Pengisian dapat dilakukan dengan pompa atau dengan keran make-up yang terhubung ke suplai air. Tekanan air yang masuk ke sistem tidak boleh terlalu kuat. Kalau tidak, banyak udara akan masuk ke jalan raya.

Setelah diisi, Anda harus menunggu setengah jam. Selama waktu ini, kelebihan udara akan dikeluarkan dari sistem. Selanjutnya, Anda dapat memulai boiler. Jika sistem berfungsi setelah beberapa saat, maka semuanya beres. Namun terkadang pendingin tidak mulai bersirkulasi melalui listrik. Dalam hal ini, Anda memerlukan:

• periksa semua pipa untuk kekencangan;
• mengukur sudut kemiringan jalan raya.

Jika perlu, kekurangan dihilangkan.

Terkadang penyebab masalah adalah kemacetan udara biasa. Oleh karena itu, ada baiknya juga mencoba menghapusnya. Prosedur dalam hal ini adalah sebagai berikut:

• ventilasi udara terbuka di semua radiator;
• sistem diberi makan dengan tekanan rendah;
• saluran pembuangan terbuka dan jangka panjang cairan pendingin dilakukan.

Radiator yang tersumbat seringkali menjadi penyebab tidak aktifnya sistem. Dalam hal ini, baterai harus dilepas dan dicuci.

Jika tidak ada hal di atas yang membantu, kemungkinan besar alasannya adalah kelemahan ketel atau kerusakannya.

Sistem pemanas dengan sirkulasi alami pendingin adalah peralatan yang andal dan murah. Dengan pemilihan komponen yang tepat dan kepatuhan terhadap semua rekomendasi pemasangan, Anda bisa mendapatkan desain yang tahan lama dan sangat efisien, dan karenanya meningkatkan kenyamanan hidup di dalam rumah secara signifikan dan permanen.

Sistem pemanas sirkulasi alami bagus karena bekerja terlepas dari ketersediaan listrik, yang sangat penting di beberapa daerah. Hal lain adalah sangat sulit, dan dalam beberapa kasus tidak mungkin, untuk mendapatkan kondisi yang nyaman dengan skema seperti itu. Oleh karena itu, pemanasan sering dilakukan dengan gravitasi (salah satu namanya) untuk menggunakan mode ini sebagai keadaan darurat, dan pompa bekerja sepanjang waktu. Namun dalam beberapa kasus, misalnya pada non-listrik pondok musim panas, sistem pemanas tanpa pompa adalah satu-satunya pilihan yang memungkinkan.

Suatu sistem dengan sirkulasi alami (NC) kadang-kadang disebut sistem gravitasi karena ia bekerja berdasarkan prinsip gravitasi. Nama lainnya mengalir sendiri. Semua istilah ini menunjukkan prinsip konstruksi yang sama - tanpa menggunakan pompa.

Prinsip pengoperasian sistem EC

Pendingin dalam sistem gravitasi bergerak karena perbedaan suhu pendingin dan, karenanya, kerapatannya berbeda: air panas keluar dari ketel, yang kerapatan dan beratnya jauh lebih sedikit daripada air dingin. Karena air panas dipindahkan ke atas. Karenanya fitur utama dari sistem tersebut - ketel harus ditempatkan di bawah radiator. Selanjutnya, cairan pendingin bergerak di sepanjang pipa dengan sedikit kemiringan. Pipa berdiameter lebih kecil berangkat dari jalur utama, menuju ke radiator / register.

Lebih mudah menerapkan sistem seperti itu dalam sistem dengan distribusi air atas - ini adalah saat pipa naik dari ketel ke langit-langit dan dari sana turun ke radiator. Dalam sistem dengan distribusi yang lebih rendah, sistem gravitasi hanya dapat diterapkan jika ada sirkuit percepatan - perbedaan ketinggian buatan dibuat: dari boiler, pipa naik hampir di bawah langit-langit, dan tangki ekspansi dipasang di titik teratas . Setelah itu, pipa turun ke tingkat di atas radiator, tetapi tidak di bawah langit-langit, tetapi di tingkat jendela. Dari sana, pemasangan kabel ke radiator sudah berjalan. Saat memasang sirkuit akselerasi, hanya langit-langit rendah yang dapat mengganggu Anda - sebaiknya pipa memanjang dari atas ketel lebih tinggi dari 1,5 meter (dan juga tangki).

Jenis sistem pemanas dengan sirkulasi alami

Pemanasan EC dalam dupleks dan lebih banyak rumah dapat diimplementasikan baik dalam pipa tunggal maupun dalam.

Pada saat yang sama, prinsip dipertahankan - pipa naik dari ketel ke ketinggian maksimum, dan baru kemudian distribusi pendingin melalui elemen pemanas. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa di sistem dua pipa air yang didinginkan dikumpulkan di saluran lain, dan dimulai di saluran masuk kembali boiler. Dalam ketel pipa tunggal, sebuah pipa mengalir dari saluran keluar radiator terakhir ke saluran masuk ketel ini.

Sistem dengan sirkulasi alami rumah satu lantai. Skema pipa tunggal, kabel - atas

Semua diagram pengkabelan pipa tunggal yang disajikan di atas adalah dengan penambah vertikal. Mereka lebih mahal dalam hal jumlah bahan, tetapi nyaman karena setiap riser dapat dipasang peralatan pemanas di masing-masing lantai. Pada prinsipnya, di rumah dua lantai dengan area yang luas lebih menguntungkan untuk diterapkan pemanas air dengan sirkulasi alami dengan kabel horizontal. Mungkin terlihat seperti ini (lihat diagram di bawah).

Dalam proyek ini, skema pemanasan dengan sirkulasi alami "Leningradka" diimplementasikan. Untuk sirkulasi yang lebih aktif, pengumpul percepatan diatur di lantai dua, setelah itu dua sirkuit menyimpang di sepanjang lantai dua - sambungan radiator seri horizontal. Sirkuit lain turun ke lantai pertama, yang juga terbagi menjadi dua cabang. Selain itu, anak tangga dari yang terakhir di sirkuit radiator di setiap cabang lantai dua juga diturunkan ke lantai pertama.

Radiator pemanas EC

Untuk sistem gravitasi, yang utama adalah hambatan minimum terhadap aliran air. Oleh karena itu, semakin lebar jarak bebas radiator, semakin baik aliran cairan pendingin melewatinya. Hampir ideal dari sudut pandang ini - mereka memiliki ketahanan hidrolik terkecil. Bagus untuk digunakan dan, tetapi Anda perlu memastikan bahwa diameter dalamnya minimal 3/4 ". Anda dapat menggunakan baterai tubular baja, panel baja atau lainnya dengan penampang kecil dan ketahanan hidrolik yang tinggi jelas tidak disarankan - air tidak akan mengalir melaluinya atau akan sangat lemah, yang, misalnya, dengan pipa tunggal sistem dapat menyebabkan tidak ada sirkulasi sama sekali.

Sistem sirkulasi alami (klik pada gambar untuk memperbesar)

Ada kehalusan dalam menghubungkan radiator. Metode pemasangan sangat penting dalam sistem satu pipa: hanya dengan bantuan jenis yang berbeda koneksi, Anda dapat mencapai kinerja elemen pemanas yang lebih baik.

Gambar di bawah ini menunjukkan diagram sambungan untuk radiator. Yang pertama adalah koneksi serial yang tidak diatur. Dengan metode ini, semua kelemahan "Leningrad" akan muncul: perpindahan panas yang berbeda dari radiator tanpa kemungkinan kompensasi (regulasi). Situasinya sedikit lebih baik jika Anda memasang jumper biasa dari pipa. Dengan skema seperti itu, kemungkinan pengaturan juga tidak ada, tetapi ketika radiator mengudara, sistem berfungsi, karena pendingin melewati bypass (jumper). Dengan memasang tambahan dua katup bola di belakang jumper (tidak ditunjukkan pada gambar), kami mendapat kesempatan untuk melepas / mematikan radiator saat aliran tersumbat tanpa menghentikan sistem.

Dua metode pemasangan terakhir memungkinkan Anda mengatur aliran cairan pendingin melalui radiator dan bypass - keduanya ada di dalamnya. Dengan penyertaan ini, sirkuit sudah dapat dikompensasi (perpindahan panas diatur pada setiap pemanas).

Yang tidak kalah pentingnya adalah jenis sambungan: samping, diagonal atau bawah. Dengan mengoperasikan koneksi ini dimungkinkan untuk memfasilitasi/meningkatkan kompensasi sistem.

Pipa untuk sistem dengan sirkulasi alami

Saat memilih diameter pipa, tidak hanya dimensi sistem dan jumlah radiator yang berperan, tetapi juga bahan pembuatnya, atau lebih tepatnya, kehalusan dinding. Untuk sistem gravitasi, ini adalah parameter yang sangat penting. Yang terburuk adalah kasus biasa pipa logam: Permukaan dalam kasar, dan setelah digunakan menjadi lebih tidak rata karena proses korosi dan penumpukan endapan di dinding. Karena itu, pipa semacam itu mengambil diameter terbesar.

Dari sudut pandang ini, polipropilen bertulang juga lebih disukai. Tetapi alat kelengkapan logam-plastik digunakan yang secara signifikan mempersempit jarak bebas, yang dapat menjadi sangat penting untuk sistem gravitasi. Oleh karena itu, polipropilen yang diperkuat terlihat lebih disukai. Tetapi mereka memiliki batasan suhu pendingin: suhu operasi 70 ° C, suhu puncak 95 ° C. Untuk produk yang terbuat dari plastik PPS khusus, suhu operasi 95 ° C, suhu puncak hingga 110 ° C Jadi, tergantung pada boiler dan sistem secara keseluruhan, dimungkinkan untuk menggunakan pipa-pipa ini, asalkan merupakan produk bermerek yang berkualitas, dan bukan palsu.

Tetapi jika pemasangan diharapkan, maka tidak ada polypropylene yang dapat menahan beban termal seperti itu. Dalam hal ini, atau masih menggunakan baja, atau baja galvanis dan tahan karat koneksi berulir(Jangan gunakan pengelasan saat memasang baja tahan karat, karena jahitannya cepat bocor). Tembaga juga cocok (o), tetapi juga memiliki karakteristiknya sendiri dan harus ditangani dengan hati-hati: tidak akan berperilaku normal dengan semua pendingin, dan bahkan dengan radiator aluminium lebih baik tidak menggunakannya dalam satu sistem (mereka cepat runtuh).

Ciri sistem dengan sirkulasi alami adalah tidak dapat dihitung karena pembentukan aliran turbulen yang tidak dapat dihitung. Mereka dirancang berdasarkan pengalaman dan rata-rata, norma dan aturan yang diturunkan secara empiris. Pada dasarnya aturannya adalah:

• naikkan titik akselerasi setinggi mungkin;
• jangan mempersempit pipa suplai;
• letakkan cukup banyak bagian radiator.

Kemudian satu lagi digunakan: dari tempat cabang pertama dan masing-masing berikutnya, mereka memimpin pipa berdiameter lebih kecil selangkah demi selangkah. Misalnya, dari boiler keluar 2 pipa inci, lalu dari cabang pertama 1 ¾, lalu 1 ½, dst. Sampah dikumpulkan dari diameter yang lebih kecil ke yang lebih besar.

Ada beberapa fitur lagi dari pemasangan sistem gravitasi. Pertama, diinginkan untuk membuat pipa dengan kemiringan 1-5%, tergantung pada panjang pipa. Pada prinsipnya, dengan perbedaan suhu dan ketinggian yang cukup, kabel horizontal juga dapat dibuat, yang utama adalah tidak ada bagian dengan kemiringan negatif (miring ke arah yang berlawanan), yang disebabkan oleh pembentukan kantong udara di mereka, akan menghalangi pergerakan aliran air.

Fitur kedua adalah tangki ekspansi dan / atau harus dipasang di titik tertinggi sistem. Tangki ekspansi bisa terbuka (sistem juga akan terbuka) atau membran (tertutup). Saat memasang saluran keluar udara terbuka, tidak perlu mengumpulkannya di titik tertinggi - di dalam tangki dan keluar ke atmosfer. Saat memasang tangki tipe membran, pemasangan ventilasi udara otomatis juga diperlukan. Dengan kabel horizontal, keran Mayevsky pada masing-masing radiator tidak akan mengganggu - dengan bantuannya, lebih mudah melepas semua sumbat udara di cabang.

Boiler untuk sistem gravitasi

Karena skema seperti itu terutama diperlukan untuk perangkat yang tidak bergantung pada listrik, boiler juga harus bekerja tanpa menggunakan listrik. Ini bisa berupa unit non-otomatis apa pun, kecuali unit pelet dan listrik.

Paling sering mereka bekerja dalam sistem dengan sirkulasi alami. Mereka bagus untuk semua orang, tetapi di banyak model bahan bakarnya cepat habis. Dan jika ada embun beku yang parah di luar jendela, dan rumah tidak cukup diisolasi, maka untuk menjaga suhu yang dapat diterima di malam hari, Anda harus bangun dan membuang bahan bakar. Terutama situasi ini sering ditemukan di mana kayu bakar dipanaskan. Jalan keluarnya adalah dengan membeli (tentunya tidak mudah berubah). Misalnya, di boiler bahan bakar padat Lituania Stropuva, ​​​​dalam kondisi tertentu, kayu bakar terbakar hingga 30 jam, dan batu bara (antrasit) hingga beberapa hari. Spesifikasi ketel lilin sedikit lebih buruk: waktu pembakaran minimum untuk kayu bakar adalah 7 jam, untuk batu bara - 34 jam. Ada boiler tanpa otomatisasi dan pompa di perusahaan Jerman Buderus, Viadrus Ceko dan Wikchlach Polandia-Ukraina, serta pabrikan Rusia: Energia, Ogonyok.

Ada yang diproduksi di Rostov-on-Don. Mereka dapat digunakan dalam sistem dengan sirkulasi alami. Pabrik yang sama memproduksi boiler universal "Don" yang mandiri energi, yang juga cocok untuk pengoperasian tanpa listrik. Bekerja dalam sistem dengan sirkulasi alami dan beberapa unit pabrikan Eropa dan Asia lainnya.

Cara kedua, yang akan membantu menambah waktu antar kotak api, adalah dengan meningkatkan inersia sistem. Untuk ini, akumulator panas (TA) dipasang. Mereka bekerja dengan baik dengan boiler bahan bakar padat, yang tidak memiliki kemampuan untuk mengatur intensitas pembakaran: kelebihan panas dibuang ke akumulator panas, di mana energi diakumulasikan dan dikonsumsi saat pendingin mendingin di sistem utama. Sambungan perangkat semacam itu memiliki karakteristiknya sendiri: harus ditempatkan pada pipa suplai di bagian bawah. Selain itu, untuk ekstraksi panas yang efisien dan operasi normal - sedekat mungkin dengan ketel. Namun, untuk sistem gravitasi, solusi ini jauh dari yang terbaik. Mereka agak lambat memasuki mode sirkulasi normal, tetapi mereka mengatur sendiri: semakin dingin di dalam ruangan, semakin banyak cairan pendingin yang melewati radiator. Semakin besar perbedaan suhu, semakin besar perbedaan densitas dan semakin cepat cairan pendingin bergerak. Dan TA yang dipasang membuat pemanasan lebih inersia, dan lebih banyak waktu dan bahan bakar diperlukan untuk akselerasi. Benar, dan panasnya dikeluarkan lebih lama. Secara umum, terserah Anda.

Kira-kira masalah yang sama dengan pemanasan kompor dengan sirkulasi alami. Di sini, susunan tungku itu sendiri berperan sebagai akumulator panas, dan banyak energi (bahan bakar) juga dibutuhkan untuk mempercepat sistem. Tetapi dalam kasus penggunaan TA, biasanya dapat dikecualikan, dan dalam kasus tungku, ini tidak realistis.

Pembawa panas untuk sistem dengan sirkulasi alami

Pembawa panas terbaik untuk sistem seperti itu adalah air. Penggunaan antibeku dimungkinkan, tetapi saat merencanakan, Anda perlu mempertimbangkan momen ini dan menambah area radiator - pilih ukuran yang lebih besar atau tambah jumlah bagian. Masalahnya adalah bahwa senyawa ini memiliki perpindahan panas yang lebih rendah, itulah sebabnya mereka menghilangkan dan mentransfer panas lebih buruk, yang sering menyebabkan panas berlebih pada boiler dan pendingin.

Peningkatan suhu cairan yang tidak membeku di atas cairan yang bekerja adalah fenomena yang sangat tidak menyenangkan, karena curah hujan dan endapan yang melimpah mulai terbentuk. Selama dua bulan pengoperasian antibeku dengan panas berlebih yang konstan, penukar panas boiler tersumbat dengan rapat, sistem hampir ditumbuhi. Jadi jika Anda berencana menggunakan cairan yang tidak membeku, pastikan cairan tersebut dapat mengeluarkan panas dan tidak terlalu panas.

Perlu dicatat bahwa hanya senyawa khusus yang dapat digunakan dalam sistem pemanas. Penggunaan umum atau otomotif sama sekali tidak cocok, terutama untuk sirkuit terbuka yang bersentuhan dengan atmosfer. Saat berencana menggunakan antibeku, saat memilih bahan, perhatikan kompatibilitasnya dengan cairan antibeku. Tidak semua boiler dan pipa "bersahabat" dengan mereka. Kemungkinan penggunaan cairan non-beku biasanya dilaporkan dalam data paspor, jika tidak ada catatan seperti itu, Anda perlu mengecek ke penjual, atau lebih baik, ke pabrikan.

Kesimpulan

Sistem sirkulasi alami bukanlah metode pemanasan yang paling efisien, tetapi kadang-kadang satu-satunya yang mungkin dilakukan di daerah di mana tidak ada pasokan listrik. Di daerah yang sama di mana terdapat listrik, jika terjadi gangguan, sirkuit dapat dibuat sebagai aliran gravitasi, tetapi pada saat yang sama, pompa dapat dipasang untuk operasi reguler. Benar, solusi ini juga bukan yang terbaik: volume sistem meningkat, menjadi lebih inersia dan membutuhkan biaya tinggi untuk memanaskan cairan pendingin. Jika interupsi adalah pengecualian dari aturan, Anda dapat melindungi diri sendiri dengan memasang catu daya cadangan (/ atau generator). Jika gangguan sering terjadi, maka jalan keluar Anda adalah sistem dengan sirkulasi alami.

Skema pemanas mana yang dipilih untuk rumah pribadi tergantung pada kriteria seperti:

• jenis ketel pemanas;
• akses catu daya;
• besarnya anggaran untuk penataan pemanas;
• preferensi estetika.

Sirkulasi pendingin di masing-masing sistem pemanas itu bisa dipaksa melalui pompa yang termasuk dalam sirkuit, atau alami.

Yang terakhir ini juga disebut gravitasi atau gravitasi. Mereka adalah yang termurah dan paling sederhana dalam desain. Akibatnya, skema pemanas air dengan sirkulasi alami adalah yang termurah.

Mereka tidak menyediakan penyertaan pompa sirkulasi di sirkuit. Pendingin di dalam pipa bergerak di bawah pengaruh gaya alam (terutama gravitasi). Sistem jenis ini merupakan solusi yang menguntungkan dalam hal uang, serta optimal dalam hal kinerja teknik.

Opsi pemanasan ini tidak lagi digunakan secara luas seperti dulu. Itu milik solusi usang dan secara bertahap digantikan oleh skema yang lebih efisien. Ini berlaku sama untuk konstruksi individu.

Namun, pemanasan gravitasi air terbuka terus digunakan secara luas bahkan sekarang karena alasan yang jelas terkait efisiensi dan keandalan. Pergerakan cairan pendingin di sirkuit terjadi karena tekanan hidrostatik di dalam pipa.

Peralatan pemanas menurut skema ini di rumah pribadi kecil tidak terkait dengan pembelian komponen atau bahan yang mahal. Selain itu, tidak perlu sumber listrik. Dalam beberapa kasus, ini merupakan faktor yang cukup penting.

Biasanya, skema semacam itu hanya diterapkan dalam konstruksi individu. Pemanasan gravitasi yang efisien dapat dilengkapi (terutama dengan tangan Anda sendiri) hanya di lantai rendah (satu atau dua lantai), serta di gedung kecil.

Penting! Ada batasan pada radius horizontal dari rantai aliran gravitasi. Panjangnya pipa horisontal kabel tidak boleh melebihi tiga puluh meter. Ini karena tekanan sirkulasi yang relatif rendah di sirkuit.

Namun, beberapa argumen berbobot dapat dibuat untuk mendukung penerapan skema seperti itu.

Keuntungan

• Keuntungan terpenting adalah harga bahan, peralatan, pemasangan, pemeliharaan, dan pengoperasian;
• Menghilangkan kebutuhan untuk pompa sirkulasi. Oleh karena itu, tidak ada getaran, kebisingan, perbaikan yang mahal;
• Masa pakai rata-rata sirkuit semacam itu adalah sekitar 35-40 tahun (asalkan pemasangan dilakukan dengan benar dan instruksi pengoperasian tidak dilanggar);
• Kemudahan perbaikan (biasanya pengguna sendiri dapat menghilangkan hampir semua kerusakan pada sistem tersebut);
• Sirkuit pemanas dengan sirkulasi alami memiliki kemampuan mengatur sendiri. Ini menghasilkan stabilitas termal yang baik. Pergerakan cairan pendingin di sirkuit terjadi karena perbedaan suhu (dan karenanya kerapatan) di berbagai bagian sirkuit.

Prinsip operasi

• Pendingin bergerak ke alat pemanas dan kembali ke ketel karena perubahan karakteristik termodinamika cairan di sirkuit. Bagaimana ini bisa terjadi? Air dipanaskan di dalam boiler, densitasnya menurun, melewati pipa dan radiator, densitas cairan pendingin menjadi lebih tinggi. Air dingin di bawah pengaruh gravitasi digantikan oleh pendingin yang memiliki suhu lebih tinggi dan kerapatan lebih rendah.
• Air yang dipanaskan dalam boiler lebih ringan dari air dingin dan oleh karena itu, di bawah pengaruh kekuatan alam, air tersebut naik ke atas riser. Sepanjang jalan, pendingin mengeluarkan panas ke baterai dan radiator, yang mengeluarkan panas di ruangan tempatnya berada. Air yang didinginkan dari radiator dipindahkan oleh air hangat, dan di bawah pengaruh gravitasi turun, di mana boiler dipasang. Siklus ini memastikan pengoperasian boiler.

Elemen utama dari skema aliran gravitasi

• ketel;
• saluran pipa;
• peralatan pemanas (radiator dan baterai);
• tangki ekspansi.

Prinsip pemasangan

Pipa horizontal harus dipasang dengan kemiringan ke arah pendingin. Ini akan merangsang sirkulasi cairan pendingin. Perlu diperhatikan sudut kemiringan pipa untuk dibuang ke tangki ekspansi.

Kemiringan pada pipa horizontal juga memungkinkan udara keluar dari sistem dan mencegah penumpukan udara. Dalam hal ini, tangki ekspansi menerima fungsi stabilisasi tambahan.

Penting! Saat memasang pipa horizontal, sudut kemiringan ditentukan sebagai berikut: untuk setiap meter panjangnya, kemiringannya harus 5-10 mm di ketinggian. Ini akan memberikan sirkulasi yang diperlukan.

Gaya hidrodinamik, yang menyebabkan cairan pendingin bergerak di sepanjang sirkuit, bergantung pada ketinggian seluruh sirkuit. Yang paling penting adalah perbedaan ketinggian antara boiler dan radiator, serta ketahanan pipa, yang bergantung pada diameter pipa.

Jika sirkuit dipasang dengan banyak cabang dan belokan, maka ini pasti akan meningkatkan ketahanan hidrolik. Selain itu, banyak keran, filter, dan perlengkapan lainnya, serta pipa berdiameter kecil, akan mengganggu sirkulasi normal.

Jadi untuk membuat di dalam garis besar tekanan normal, Anda perlu mengurangi pengaruh semua objek resistansi atau menambah diameter pipa.

Sistem pemanas gravitasi dua pipa

Skema ini mengimplementasikan desain yang menyediakan keberadaan dua sirkuit terpisah untuk pergerakan air panas. Di satu bagian, pendingin yang dipanaskan bersirkulasi, di bagian kedua, pendingin yang didinginkan.

Urutan pemasangan sistem dua pipa

• Garis dibuat dari ketel, yang terhubung ke tangki ekspansi;
• Tangki ekspansi dipasang baik di dalam ruangan di bawah langit-langit atau di loteng (yang harus diisolasi);
• Pipa sirkuit panas disuplai dari bagian bawah tangki, yang dihubungkan ke pipa di dalam ruangan pada jarak sepertiga dari lantai;
• Sebuah pipa dihubungkan ke tangki untuk mengalirkan air berlebih ke saluran pembuangan;
• Dari perkabelan, saluran pipa dialirkan ke radiator;
• Dari alat pemanas (dari bagian bawahnya) pipa dibawa ke saluran balik, yang disuplai ke ketel;
• Jalur balik harus dipasang sejajar dengan jalur langsung melalui semua ruangan.

Fitur pemasangan sistem pipa tunggal

Keuntungan dari skema pemanas satu pipa dengan sirkulasi alami dibandingkan dengan dua pipa adalah bahwa tekanan hidrodinamik dalam rangkaian seperti itu tidak bergantung pada ketinggian alat pemanas.

Tangki ekspansi harus diisi hanya dengan tiga perempat volume, dan volume tangki itu sendiri harus 25-30 liter.

Video dengan urutan pengeditan sistem pipa tunggal bisa dilihat disini:

kesimpulan

Skema pemanasan sederhana dan praktis dengan sirkulasi alami - pilihan yang bagus untuk pribadi rumah pedesaan penghematan jika diperlukan. Sistem seperti itu tidak mungkin secara efektif mengatasi pemanasan rumah besar kecuali jika ditingkatkan dengan penambahan pompa (walaupun keuntungan utama dari skema semacam itu hilang).