החדרה של טכנולוגיות מודרניות הובילה להחלפה הדרגתית של מערכות חימום כבידה. סוגים חדשים של חימום חלל יעילים יותר ודורשים עלויות נמוכות יותר בעונה הקרה. אז מדוע עדיין מותקנות מערכות כבידה בבתים פרטיים מודרניים? התשובה לשאלה זו פשוטה: יש להם מהימנות רבה המבוססת על הבנה של חוקי הפיזיקה, כמו גם עצמאות אנרגטית ממקורות זרם חשמלי.
על איזה עיקרון פועלת מערכת החימום באמצעות הכבידה
חימום כוח הכבידה נקרא גם מערכת זרימת דם טבעית. הוא שימש לחימום בתים מאז אמצע המאה הקודמת. בהתחלה, אנשים רגילים לא סמכו על השיטה הזו, אבל מתוך ראותו את הבטיחות והמעשיות שלה, הם החלו בהדרגה להחליף תנורי לבנים בחימום מים.
ואז עם הופעת דודי הדלק המוצקהצורך בתנורים מגושמים נעלם כליל. מערכת החימום הגרביטציוני פועלת על עיקרון פשוט. המים בדוד מתחממים, והמשקל הסגולי שלהם הופך פחות קר. כתוצאה מכך, הוא עולה לאורך העלייה האנכית עד לנקודה הגבוהה ביותר של המערכת. לאחר מכן מתחילים מי הקירור את תנועתם כלפי מטה, וככל שהם מתקררים כך מהירות תנועתם עולה. נוצרת זרימה בצינור המכוונת לנקודה הנמוכה ביותר. נקודה זו היא צינור ההחזרה המותקן בדוד.
כשהם נעים מלמעלה למטה, המים עוברים דרך רדיאטורים ומשאירים חלק מהחום שלהם בחדר. משאבת המחזור אינה משתתפת בתהליך תנועת נוזל הקירור, מה שהופך את המערכת הזו לעצמאית. לכן, היא לא מפחדת מהפסקת חשמל.
חישוב מערכת החימום בכוח הכבידה נעשה תוך התחשבות באיבוד החום של הבית. הכוח הנדרש של מכשירי החימום מחושב, ועל בסיס זה נבחר הדוד. צריך להיות לו עתודת כוח של פעם וחצי.
תיאור תכנית
כדי שחימום כזה יעבוד, יש לבחור נכון את יחסי הצינורות, הקטרים וזוויות הנטייה שלהם. בנוסף, סוגים מסוימים של רדיאטורים אינם בשימוש במערכת זו.
בואו נשקול מאילו אלמנטים מורכב המבנה כולו:
- דוד דלק מוצק. כניסת המים אליו צריכה להיות בנקודה הנמוכה ביותר של המערכת. תיאורטית, הדוד יכול להיות גם חשמלי או גז, אבל בפועל עבור מערכות כאלה הם לאהחל.
- מעלה אנכית. החלק התחתון שלו מחובר לאספקת הדוד, והחלק העליון מסתעף החוצה. חלק אחד מחובר לצינור האספקה, והשני מחובר למיכל ההרחבה.
- מיכל הרחבה. שופכים לתוכו עודפי מים, שנוצרים בזמן התפשטות מחימום.
- צינור אספקה. על מנת שמערכת חימום המים הכבידה תעבוד ביעילות, על הצינור להיות בשיפוע כלפי מטה. ערכו הוא 1-3%. כלומר, עבור 1 מטר של צינור, ההפרש צריך להיות 1-3 סנטימטרים. בנוסף, הקוטר של הצינור אמור לרדת ככל שהוא מתרחק מהדוד. לשם כך, נעשה שימוש בצינורות מקטעים שונים.
- מכשירי חימום. כמוהם מותקנים צינורות בקוטר גדול או רדיאטורים מברזל יצוק M 140. לא מומלץ רדיאטורים בי-מתכתיים ואלומיניום מודרניים. יש להם אזור זרימה קטן. ומכיוון שהלחץ במערכת החימום הגרביטציוני קטן, קשה יותר לדחוף את נוזל הקירור דרך התקני חימום כאלה. קצב הזרימה יקטן.
- צינור החזרה. בדיוק כמו צינור האספקה, יש לו שיפוע המאפשר למים לזרום בחופשיות לכיוון הדוד.
- מנופים לניקוז ולקיחת מים. ברז הניקוז מותקן בנקודה הנמוכה ביותר, ישירות ליד הדוד. הברז לצריכת מים נעשה היכן שנוח. לרוב, מדובר במיקום קרוב לצנרת המתחברת למערכת.
הטבות המערכת
היתרון הבסיסי ביותר של מערכת החימום הגרביטציוני הוא האוטונומיה המלאה שלה. בגלל הפשטותהאלמנטים שלו אינם דורשים חשמל. היתרון הנוסף שלה הוא אמינות, כי ככל שהמערכת פשוטה יותר, כך היא דורשת פחות תחזוקה. יש לציין שהלחץ הנמוך יותר במערכת החימום בכבידה פחות מסוכן.
פגמים
תומכי מערכות סגורות מציינים הרבה חסרונות של חימום כוח הכבידה. רבים מהם נראים מופרכים, אבל בוא נרשום אותם בכל זאת:
- מראה מכוער. צינורות אספקה בקוטר גדול עוברים מתחת לתקרה, משבשים את האסתטיקה של החדר.
- קושי בהתקנה. כאן אנחנו מדברים על העובדה שצינורות האספקה והפריקה משנים את הקוטר שלהם בשלבים בהתאם למספר מכשירי החימום. בנוסף, מערכת חימום הכבידה של בית פרטי עשויה מצינורות פלדה, שקשה יותר להתקין.
- יעילות נמוכה. מאמינים שחימום פנימי חסכוני יותר, אבל יש מערכות זרימה טבעיות מעוצבות היטב שעובדות באותה מידה.
- אזור חימום מוגבל. מערכת הכבידה פועלת היטב על שטחים של עד 200 מ"ר. מטרים.
- מספר מוגבל של קומות. חימום כזה אינו מותקן בבתים מעל שתי קומות.
בנוסף לאמור לעיל, לאספקת חום כבידה יש לכל היותר 2 מעגלים, בעוד שבבתים מודרניים יש לרוב כמה מעגלים.
הבדלים בפעולת דוד דלק מוצק
הלב של כל מערכת חימום הוא הדוד. למרות שאפשר להתקיןאותם דגמים, עבודה עם סוגים שונים של חימום תהיה שונה. להפעלה רגילה של הדוד, הטמפרטורה של מעיל המים חייבת להיות לפחות 55 מעלות צלזיוס. אם הטמפרטורה נמוכה יותר, אז במקרה זה הדוד בפנים יהיה מכוסה בזפת ופיח, וכתוצאה מכך יעילותו תפחת. יהיה צורך לנקות אותו כל הזמן.
כדי למנוע את זה, מותקן במערכת סגורה שסתום תלת כיווני ביציאת הדוד, שמניע את נוזל הקירור במעגל קטן, עוקף את המחממים, עד שהדוד מתחמם. אם הטמפרטורה מתחילה לעלות על 55 מעלות צלזיוס, אז במקרה זה השסתום נפתח, ומים מעורבבים למעגל גדול.
לא נדרש שסתום תלת-כיווני עבור מערכת חימום כבידה. העובדה היא שכאן המחזור לא מתרחש בגלל המשאבה, אלא בגלל חימום המים, ועד שהוא מתחמם לטמפרטורה גבוהה, התנועה לא מתחילה. תנור הדוד במקרה זה נשאר נקי כל הזמן. אין צורך בשסתום תלת כיווני, מה שמוזיל את העלות והפשטות של המערכת ומוסיף ליתרונותיה.
בטיחות חימום
כאמור לעיל, הלחץ במערכת סגורה גדול יותר מאשר במערכת כבידה. לכן, הם נוקטים בגישה שונה לביטחון. בחימום סגור מתפצת התרחבות נוזל הקירור במיכל ההרחבה בעזרת ממברנה.
הוא אטום לחלוטין וניתן להתאמה. לאחר חריגה מהלחץ המרבי המותר במערכת, נוזל הקירור העודף, שמתגבר על התנגדות הממברנה, נכנס למיכל.
חימום כוח הכבידה נקרא פתוח בגלל מיכל התפשטות דולף. אתה יכול להתקין מיכל מסוג ממברנה וליצור מערכת חימום כבידה סגורה, אבל היעילות שלה תהיה הרבה יותר נמוכה, כי ההתנגדות ההידראולית תגדל.
נפח מיכל ההרחבה תלוי בכמות המים. לצורך חישוב, נפחו נלקח ומוכפל במקדם ההתפשטות, התלוי בטמפרטורה. הוסף 30% לתוצאה.
מקדם נבחר בהתאם לטמפרטורה המקסימלית אליה מגיעים המים.
עומס באוויר וכיצד להתמודד איתם
להפעלה רגילה של חימום, יש צורך שהמערכת תתמלא לחלוטין בנוזל קירור. נוכחות אוויר אסורה בהחלט. זה יכול ליצור סתימה שמונעת מעבר מים. במקרה זה, הטמפרטורה של מעיל המים של הדוד תהיה שונה מאוד מטמפרטורת המחממים. כדי להסיר אוויר, שסתומי אוויר, ברזי Mayevsky מותקנים. הם מותקנים בחלק העליון של מכשירי החימום, כמו גם בחלקים העליונים של המערכת.
עם זאת, אם לחימום הכבידה יש את שיפועי צינור הכניסה והיציאה הנכונים, אין צורך בשסתומים. האוויר בצינור המשופע יעלה בחופשיות לראש המערכת, ושם, כידוע, יש מיכל הרחבה פתוח. זה גם מוסיף יתרון לחימום פתוח על ידי הפחתת פריטים מיותרים.
האם ניתן להרכיב מערכת של פוליפרופילןצינורות
אנשים שעושים חימום בעצמם חושבים לעתים קרובות האם אפשר לייצר מערכת חימום כבידה מפוליפרופילן. אחרי הכל, צינורות פלסטיק קל יותר לעלות. אין עבודות ריתוך יקרות וצינורות פלדה, ופוליפרופילן יכול לעמוד בטמפרטורות גבוהות. אתה יכול לענות שחימום כזה יעבוד. לפחות לזמן מה. אז היעילות תתחיל לרדת. מה הסיבה? הנקודה היא שיפועים של צינורות האספקה והפריקה, המבטיחים את זרימת הכבידה של המים.
לפוליפרופילן יש התרחבות ליניארית גדולה יותר מצינור פלדה. לאחר מחזורים חוזרים של חימום עם מים חמים, צינורות פלסטיק יתחילו לצנוח, תוך הפרה של המדרון הנדרש. כתוצאה מכך, קצב הזרימה, אם לא ייפסק, יקטן משמעותית, ותצטרך לחשוב על התקנת משאבת סחרור.
קשיים בהתקנת מערכת כבידה בבית דו-קומתי
מערכת חימום הכבידה של בית דו-קומתי יכולה גם לעבוד ביעילות. אבל ההתקנה שלו היא הרבה יותר קשה מאשר עבור קומה אחת. זאת בשל העובדה כי גגות מסוג עליית גג לא תמיד עשויים. אם הקומה השנייה היא עליית גג, אז נשאלת השאלה: איפה לשים את מיכל ההרחבה, כי הוא צריך להיות בחלק העליון?
הבעיה השנייה שתצטרכו להתמודד היא שהחלונות של הקומה הראשונה והשנייה לא תמיד נמצאים על אותו ציר, לכן, לא ניתן לחבר את הסוללות העליונות לתחתונות על ידי הנחת צינורות בצורה הקצרה ביותר דֶרֶך. משמעות הדבר היא כי יהיה צורך לבצע סיבובים וכיפופים נוספים, אשר יגדילו את ההידראוליהתנגדות במערכת.
הבעיה השלישית היא קימור הגג, שעלול להקשות על שמירת שיפועים תקינים.
טיפים להתקנת חימום כבידה בבית דו קומתי
ניתן לפתור את רוב הבעיות הללו בשלב התכנון של הבית. יש גם סוד קטן כיצד להגביר את היעילות של חימום בית דו קומתי. יש צורך לחבר את צינורות היציאה של רדיאטורים המותקנים בקומה השנייה ישירות לקו ההחזרה של הקומה הראשונה, ולא לעשות קו חזרה בקומה השנייה.
טריק נוסף הוא ליצור צינורות אספקה והחזרה מצינורות בקטרים גדולים. לא פחות מ-50 מ מ.
האם אני צריך משאבה במערכת חימום כבידה?
לפעמים יש אופציה כאשר החימום הותקן בצורה לא נכונה, וההפרש בין טמפרטורת מעיל הדוד להחזר גדול מאוד. נוזל הקירור החם, שאין לו מספיק לחץ בצינורות, מתקרר לפני שהוא מגיע למכשירי החימום האחרונים. לבנות הכל מחדש זו עבודה קשה. איך פותרים את הבעיה בעלות מינימלית? התקנת משאבת סחרור במערכת חימום כבידה יכולה לעזור. למטרות אלו נעשה מעקף שאליו בנויה משאבה בעלת הספק נמוך.
אין צורך בהספק גבוה, כי במערכת פתוחה נוצר לחץ נוסף במעלה היוצא מהדוד. יש צורך במעקף על מנת להשאיר את האפשרות לעבוד ללא חשמל. הוא מותקן בחזרה לפני הדוד.
איך לגייס יותריעילות
נראה שהמערכת עם המחזור הטבעי כבר הובאה לשלמות, ואי אפשר לחשוב על משהו כדי להגביר את היעילות, אבל זה לא. אתה יכול להגדיל משמעותית את נוחות השימוש בו על ידי הגדלת הזמן בין שריפות הדוד. לשם כך יש להתקין דוד בעל הספק גדול מהנדרש לחימום, ולהוציא עודפי חום אל מצבר חום.
שיטה זו פועלת גם ללא שימוש במשאבת מחזור. הרי גם נוזל הקירור החם יכול לעלות במעלה המגבה מצובר החום, בזמן שבו נשרפו עצי הסקה בדוד.
