כולם מכירים את הברירה הטבעית, וזה נכון גם ביחס להמצאות רבות של האנושות. עם הזמן, משהו דומה הם גם עוברים. טכנולוגיות מסוימות ישקעו לתהום, יישארו נשכחות לנצח, בעוד שאחרות יהפכו לקלאסיקה שהן אלמוות ולא מתחרות. לגבי האחרון, זה כולל גם מערכת חימום עם מחזור טבעי (CO עם EC). למרות הזמינות של פתרונות מתקדמים ופונקציונליים יותר, הטכנולוגיה עדיין מבוקשת, היא עברה בהצלחה את מבחן הזמן.
תכונות של זרימת דם טבעית
למערכת הזו יש שמות נוספים: תרמוסיפון, כוח משיכה, כוח משיכה.
הוא כולל מספר רכיבים:
- מחולל חום (דוד, תנור או אח עם מיםחולצה).
- לולאה סגורה - צינורות, רדיאטורים מלאים במוביל חום נוזלי (מים, שמן, אנטיפריז).
- מיכל הרחבה.
- שסתומי כיבוי ובקרה.
- Instruments.
נוזל קירור מחומם מהתנור או הדוד נע במעגל סגור ומחמם את הרדיאטורים. ואלה, בתורם, מעבירים אנרגיה לאוויר שמסביב בחדר. המאפיין העיקרי של מערכת זו טמון בדרך המיוחדת המבטיחה את תנועת נוזל הקירור.
לדיירי בנייני מגורים קל יותר באופן ניכר, שכן בדירות הוקמה הסקה מרכזית. בעלי נדל ן פרטי צריכים להקים בעצמם חימום מים בסירקולציה טבעית לבתיהם. אבל איך עובדת המערכת המדוברת? זה נדון להלן.
עקרון הפעולה
כפי שאנו יודעים מבית הספר, אם תווך מחומם, נפחו יגדל בהתאם לחוקי הפיזיקה הידועים. יתרה מכך, מהצד של האזור הקר יותר, כוח ארכימדס מתחיל לפעול עליו, ומאלץ אותו להתרומם.
לתופעה הזו יש גם שם משלה - הסעה. הוא זה שפועל כ"יחידת כוח" של נוזל הקירור, שבו מופיע המושג "זרימה טבעית". ומכיוון שההסעה קשורה קשר הדוק לכבידה, המערכת נקראת גם כבידה.
עוצמת זרימת ההסעה תלויה במידה רבה בהפרש הטמפרטורה בין נוזל הקירור המחומם בדוד או בתנור ובאזור המדיום הנכנס (החזרה). איך אתה יכול להביןשאיבת מדיום העבודה מתבצעת ללא שימוש במשאבה. וזה מרמז שמערכת החימום של בית חד-קומתי עם מחזור טבעי אינו זקוק לחשמל, כלומר, הוא לא נדיף. ומכיוון שאין מכשיר חשמלי, החיסכון ברור.
במילים אחרות, כשהם מחוממים, מים (בדרך כלל הם משמשים כמוביל חום) מאבדים את צפיפותם ועולים לאורך העלייה המרכזית, נדחפים על ידי זרם קר שחוזר לדוד. לאחר מכן, מים חמים נשלחים לרדיאטורים דרך צינורות האספקה. במתן חום, הוא מתקרר ובכוח הכבידה חוזר למחולל החום (החזרה) והמחזור חוזר על עצמו אינספור פעמים.
חוץ מזה, מכיוון שאין משאבה, לא יהיה לחץ עודף. לכן, מיכל פתוח מספיק כמיכל הרחבה. נוכחותו נובעת מכך שנשמר לחץ קבוע במערכת החימום.
גורמים משמעותיים
אבל מה משפיע על מהירות המים במערכת החימום במחזוריות הטבעית של בית חד-קומתי? זה נובע בדרך כלל מהגורמים הבאים:
- ערך לחץ המחזור - ככל שהוא יותר, כך ייטב.
- קוטר של צינורות - קטע קטן יצור יותר התנגדות לזרימת מים מקוטר גדול יותר. בהקשר זה, המידות לחיווט הן בדרך כלל מ-32 עד 40 מ"מ.
- חומר לייצור צינורות - פתרונות פוליפרופילן מודרניים פחותהתנגדות בהשוואה לצינורות מתכת.
- פניות מתאר - באופן אידיאלי כאשר הצינור ישר.
- מספר האביזרים, המתאמים, מנקי השמירה - יש כאן מגבלות, שכן כל שסתום מפחית את מידת הלחץ.
כדי ליצור את הלחץ האופטימלי במערכת החימום עם EC, הדוד חייב להיות ממוקם נמוך ככל האפשר מתחת למערכת המעגל. ככלל, זה המרתף. מסיבות ברורות, מיכל ההרחבה מותקן גבוה ככל האפשר וברוב המקרים ממוקם בעליית הגג.
יש לקחת בחשבון שלמערכת החימום של בית עם מחזור טבעי יש אופי אינרטי, כלומר היא זורמת לאט למדי. משך הזמן מהדלקת הדוד ועד לייצוב מוחלט של משטר הטמפרטורה לוקח מספר שעות.
אפשרויות נוזל קירור
ככלל, נהוג להשתמש במים או בחומר מונע קיפאון בתור נוזל קירור. אבל מכיוון שלאחרון יש צפיפות גבוהה יותר והעברת חום נמוכה, ייקח הרבה יותר זמן לחמם אותו, ומכאן הדלק. בהקשר זה, הרבה יותר משתלם להשתמש במים.
בנוסף, כאשר חומר מונע קפיאה מחומם, הוא מתרחב הרבה יותר. כתוצאה מכך, בעת בחירת נוזל קירור זה, מיכל ההרחבה חייב להיות אפילו גדול יותר מאשר עם מים.
היתרונות של מערכת חימום EC
היתרונות העיקריים של חימום ביתי במחזור טבעי הם:
- אפקט עלות נמוךאין משאבת מחזור יקרה.
- אין רעש. אפילו המשאבות החדישות ביותר מייצרות זמזום שקט - במהלך היום הוא לא נשמע על רקע רעשי הסביבה, אבל בלילה ניתן לשמוע את המהום שגורם לאי נוחות.
- תקלות במשאבה גורמות לעלויות נוספות.
- מספר התקלות הוא מינימלי - אין כמעט מה לשבור כאן, מלבד הדוד. נזילות הן נדירות וניתן לתקן אותן בקלות בעצמך.
אבל היתרון העיקרי של מערכת החימום EC טמון דווקא בעצמאות האנרגיה שלה. באזורים שבהם יש הפסקות חשמל קבועות, זו האפשרות הטובה ביותר.
חסרונות ברורים
כן, ולמערכת חימום מושלמת לכאורה של בית חד-קומתי עם זרימה טבעית, הפועלת לפי כל חוקי הפיזיקה, יש מספר חסרונות.
החסרונות הברורים כוללים:
- טווח קצר של נוזל קירור.
- חוסר היכולת לווסת את הטמפרטורה בכל חדר בנפרד.
- מים מסתובבים במעגל בלחץ קל, מה שגורם לירידה ניכרת בטמפרטורה - ככל שהרדיאטור רחוק יותר מהדוד, כך הוא נמוך יותר.
- תקופה ארוכה למערכת להיכנס למצב פעולה מלא.
- מכיוון שמיכל ההרחבה ממוקם בחדר עליית גג קר (שלעתים קרובות אינו מחומם), קיימת אפשרות לקפואה של נוזל הקירור.
למרות כל החסרונות האלה,חימום עם EC עדיין רלוונטי. אולי זה נובע מהעובדה שעבור אנשים רבים היתרונות עולים על כל החסרונות שלעיל.
מגוון מעגלי חימום
ניתן ליצור מערכת חימום מים עם זרימה טבעית לפי אחת מכמה תוכניות:
- one-pipe;
- two-pipe;
- beam.
במקרה זה, פרמטרים כלליים כגון אורך המעגל, מספר הסוללות ומספר אחרים אינם משחקים תפקיד מיוחד. עם זאת, עשויות להיות הרבה יותר תוכניות ספציפיות. עם זאת, להלן נשקול רק את הפשוטים שבהם.
קו חד-צינור
זו התוכנית הפשוטה ביותר, שבה משתמשים בצינור אחד לאספקת מים לרדיאטורים. עם זאת, במקרים מסוימים, אתה יכול להסתדר בלעדיהם, מכיוון שהחום מסופק על ידי אזור הצינורות עצמם.
אם התוכנית עדיין מרמזת על נוכחות של רדיאטורים, אז יש צורך לבצע את החישובים הנכונים עבור מספר הסוללות (סעיפים). הכמות האופטימלית היא לא יותר מ-5. אחרי הכל, כשהמים עוברים בכל נקודה, הם מתקררים. בנוסף, במערכת החימום בבית פרטי עם זרימה טבעית, יש להשתמש בכמה שפחות שסתומי סגירה. יחד עם זאת, אין צורך להקטין מאוד את אורך קו המתאר עצמו.
האופציה האידיאלית במקרה זה היא סידור אלכסוני. במילים אחרות, נוזל הקירור ייכנס לרדיאטורים מלמעלה, ויפנה לכל נקודה. לאחר הסוללה האחרונה, המים המקוררים יוחזרו בחזרהדוד דרך צינור היציאה הנקרא צינור חוזר. יחד עם זאת, כל הצינור זהה, וזה בעצם כל המהות של קו חד צינור.
מערכת דו-צינורית
התכנית הזו קצת יותר מסובכת, אבל יש לה גם יתרונות. כאן, נוזל הקירור החם מועבר דרך הסוללות דרך צינור אחד, ובמצב מקורר חוזר לדוד דרך קו אחר. כתוצאה מכך משתפרת יעילות העברת החום מהסוללות המחוברות לרגל אופקית אחת. ככלל, קו האספקה עובר לאורך התקרה או ממוקם בעליית הגג. לגבי קו ההחזרה, הוא מעל הרצפה.
למרות היתרון הברור של קו בודד (מינימום חומרים, לכן, מינימום עלויות), מערכת חימום דו-צינורית עם זרימה טבעית של בית דו-קומתי (או חד-קומתי) עדיין תהיה הפתרון הטוב ביותר. יתרה מכך, הוא מחולק לשני סניפים עם מספר זהה של רדיאטורים.
במקביל, כל סוללה מקבלת נוזל קירור באותה טמפרטורה, וזה כבר יתרון, וחשוב מאוד! בנוסף, ניתן לווסת אותו אוטומטית, מאחר והמכשירים אינם תלויים זה בזה. בהתבסס על היתרון המוזכר של ערכת צינור בודד, החיסרון של מערכת דו-צינורית נובע - צריכה מוגברת של חומרים. זה נכון במיוחד עבור בתים דו-קומתיים.
תכונות של ערכת הקרניים
במקרה זה, קווי הכניסה והיציאה מחוברים לסעפת מיוחדת. למעשה מדובר במסרק חלוקה, בו כל שקע מצויד במשנק. עם זאת, עבור כל סוללהשני צינורות מסופקים.
אם לשפוט מנקודת מבט של בקרת טמפרטורה, מערכת חימום כזו עם מחזור טבעי היא הנוחה ביותר. יחד עם זאת, עבודת ההתקנה כאן מסובכת יותר, מכיוון שמשתמשים בצינורות רבים מדי. לכן, כדי לא לקלקל את מראה החדר, הם מוסרים לרצפה או מסתתרים מאחורי קירות מזויפים. וזה כבר מוביל לעלייה משמעותית בעלות העבודה.
תכונות של בניית CO עם EC
מכיוון שהפעולה של ה-CO עם ה-EC מבוססת על חוקים פיזיקליים טבעיים (סביבה מחוממת יוצרת זרימה כלפי מעלה), הסוללות חייבות להיות ממוקמות מעל מפלס הדוד. המיקום האופטימלי הוא המרתף או המרתף. אם לא אחד ולא השני זמין, אזי עושים ברצפה שקע בגודל המתאים להתקנת מחולל חום.
וזה נכון לא רק עבור בית פרטי, אלא גם עבור דירות עם חימום אוטונומי. חלק קטן מהרצפה נחתך יחד עם המגהץ כך שניתן למקם דוד חימום במחזור טבעי ישירות על לוח הרצפה.
לסירקולציה טבעית טובה יותר של נוזל הקירור, נדרש קולט מאיץ או קטע צינור אנכי, שמקורו בדוד ועולה עד התקרה. לאחר מכן, המתחם יורדים מהכביש הראשי אל הרדיאטורים.
הגובה המינימלי של סעפת החיזוק חייב להיות לפחות 1,500 מ מ, תוך כדי שיש לזכור שחייב להיות מרווח פנוי בין הקו העליון לתקרהמקום למיכל הרחבה. וכפי שאנו יודעים, זהו מרכיב הכרחי של מערכת החימום כולה. אם הבית יש תקרות נמוכות, אז הטנק פשוט מוסר לעליית הגג, ואת החדרים האלה צריך להיות מבודד. ניתן להכין מערכת חימום מסוג סגור באמצעות מיכל הרחבת ממברנה, אותו ניתן למקם בכל מקום נוח.
ראוי לציין שלמערכת חימום סגורה עם מחזור טבעי יש את היתרונות שלה:
- איבוד החום מופחת במידה רבה דרך מיכל ההרחבה.
- מערכת סגורה אינה דורשת אוורור קבוע.
- גם נפח מיכל ההרחבה מצטמצם, כנ"ל לגבי האינרציה התרמית של המערכת.
כפי שניתן להבין, נוכחות של קומה שנייה בבית מגבירה משמעותית את יעילות הקולט המאיץ.
מסיבה זו, הרבה יותר קל לארגן זרימה טבעית של נוזל הקירור באחוזה דו-קומתית מאשר בבית חד-קומתי.
כללים להתקנת מערכת חימום עם EC
אם יש רצון או צורך לארגן מערכת חימום עם EC, אז יש לקחת בחשבון מספר כללים:
- ענפים אופקיים של צינורות המעגל חייבים בהכרח להיות משופעים בכיוון התנועה של נוזל הקירור. עד 10 מ"מ בקווים ארוכים ועד 50 מ"מ בקטעים קצרים למטר.
- במהלך יצירת מערכת חימום במחזור טבעי במו ידיך, עליך להשתמש בכל הדרכים האפשריותנסה להפחית את ההתנגדות ההידראולית של המעגל. יש להקפיד על כלל זה בבחירת סוללות - רדיאטורים מברזל יצוק הם הבחירה הטובה ביותר בשל המרווח הקטן שלהם.
- לצינורות פולימרים יש את הדרגה הנמוכה ביותר של התנגדות הידראולית. בנוסף, הם אינם צומחים עם אבנית. אבל עדיף לא להשתמש באפשרויות מתכת-פלסטיק, מכיוון ששטח הזרימה מופחת באופן ניכר בגלל האביזרים. הבחירה הטובה ביותר היא צינורות פוליפרופילן, טמפרטורת הפעולה שלהם היא 70 מעלות. אפשרויות פוליאתילן מוצלבות עדיפות אפילו יותר - סף הטמפרטורה שלהן הוא 95 מעלות צלזיוס.
- אם יש ענפים במעגל החימום, אז אחרי כל אחד מהם קוטר הצינור נבחר בגודל אחד קטן יותר. לגבי ההחזר, ההפך הוא הנכון - הגודל גדל.
מכיוון שהרעיון של מערכת חימום עם מחזור טבעי מרמז על היעדר שימוש בחשמל, הדוד חייב להיות גם לא נדיף. ודגמים כאלה מיוצרים על ידי יצרנים רבים.
בין החברות הזרות ניתן למנות את Bertta, Stropuva,Buderus. אבל חברות רוסיות יכולות להציע גם אפשרויות טובות - Energia, Ogonyok, Conord.
מסקנה
כפי שאתה יכול לראות, למערכת החימום עם נוזל קירור EC יש את היתרונות והחסרונות שלה. מישהו יאהב את האפשרות הזו, והוא ירצה ליישם אותה. אחרים רואים בזה רק חסרונות. בכל מקרה, ערכת חימום כזו עם זרימת דם טבעית מתאימה לרביםבעלי בתים.
במקביל, רובם הכניסו משאבת סחרור לצינור ההחזרה כדי לשפר את יעילות מערכת החימום. רק הוא ממוקם על המעקף. מידה כזו מאפשרת להעביר את המעגל לכוח המשיכה על ידי פתיחת ברז מיוחד כשהחשמל כבוי.
