Yerçekimi ısıtma sistemi eğimi. Soğutucunun doğal sirkülasyonu ile özel bir evin ısıtma şeması

Özel evlerin ısıtma sistemleri (CO) iki ana çalışma planına göre gerçekleştirilir: ısıtma tek katlı ev soğutucunun doğal sirkülasyonu (EC) ve cebri (PC) sirkülasyonu ile.
İkincisinin daha etkili olmasına rağmen, EC sistemi hala özel konut inşaatlarında, özellikle küçük tek katlı evlerde oldukça sık kullanılmaktadır.

Kullanmadan bu sistemin nasıl çalıştığından bahsedecek olursak; teknik terimler sonra bu gibi görünüyor.

Bir ısıtma kazanında belirli bir hacimde su ısıtılır, bunun sonucunda hacmi artar, yoğunluğu azalır. Bu nedenle alttan giren soğuk su, ısıtma sisteminin üst kısmına sıkıştırır. Buradan su, CO2'de yerçekimi ile hareket etmeye başlar, yavaş yavaş soğur ve radyatörlere ve ısıtma borularına ısı verir. Tam bir daireyi tamamladıktan sonra kazanın dibine döner. Daha sonra bu döngü tekrarlanır.

Tek katlı bir evin doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemi, sistemin çalışmasını bir PC ile yedeklemek için sıklıkla kullanılan işlevsel özelliklere sahiptir. İçinde kurulu olan pompa normal şekilde çalışmakta olup, elektrik kesintisi durumunda sistem EC opsiyonuna göre çalışmaya geçmektedir.

Genel bilgi.

Doğal sirkülasyonlu tek katlı bir evin ısıtma şemasının pratikte hiçbir hareketli eleman içermemesi, onu çalıştırmayı mümkün kılar. elden geçirmek uzun zaman. CO'nun dağıtımı galvanizli veya polimer borular kullanılarak yapılırsa, terimler elli yıla ulaşabilir.

EC, giriş ve çıkış arasında otomatik olarak düşük bir fark basıncı varsayar. Doğal olarak, soğutucu, ısıtma cihazlarından ve borulardan geçerek hareketine belirli bir direnç gösterir. Bunu hesaba katarak, CO'nun EC ile normal çalışması için en uygun yarıçap otuz metre olarak belirlendi. Ancak, rakamın oldukça keyfi olduğunu ve dalgalanabileceğini anlamanız gerekir.

Tasarım özellikleri nedeniyle, tek katlı bir evin doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemi yüksek atalete sahiptir. Kazanın ateşlendiği andan binadaki sıcaklık stabilizasyonuna kadar en az birkaç saat geçer. Nedeni basit. İlk olarak, kazanın ısı eşanjörü ısıtılır ve ancak o zaman soğutma sıvısının yavaş hareketi başlar.

CO borularının yatay olarak döşendiği yerlerde, soğutucu akış yönünde zorunlu bir eğime sahip olmaları önemlidir. Bu, sistemdeki suyun durgunluk olmadan hareketini ve sistemdeki havanın genleşme deposunda bulunan üst noktasına otomatik olarak çıkarılmasını sağlar. Üç seçenekten birine göre yapılır: açık, yerleşik havalandırmalı veya sızdırmaz.

Bağlantı şemaları

Doğal sirkülasyonlu tek katlı bir evin su ısıtması, birkaç farklı şemaya göre yapılabilir.

Seçilen şemadan bağımsız olarak çalışma, doğal sirkülasyonlu tek katlı bir ev için bir ısıtma planının oluşturulmasıyla başlar.

Bahsedilen şema, yapının çevresi boyunca iki boru hattının döşenmesini sağlar. Yeterince geniş alanların ısıtılması gerektiğinde kullanılır. Üst kısım beslemek için kullanılır sıcak su CO'da, alt olanı - soğutulmuş ısı taşıyıcıyı kazana geri döndürmek için. Aralarına radyatörler monte edilmiştir. Mümkünse, kazan ikincisinin altına monte edilir. Borular en az 5 derece su akış eğimi ile döşenir.

Doldurma, özellikle birden fazla radyatörün aynı anda beslendiği yerlerde, çapı ≥ 32 mm olan bir boru kullanılarak yapılmalıdır. Metal-plastik veya polimer bir boru en uygunudur. Her radyatöre doğrudan bağlantı, 20 mm çapında bir boru ile yapılmalıdır.

Boru çapları doğru seçilirse bu CO'nun dengelenmesine gerek yoktur. Buna rağmen radyatörlerin bağlantılarına jikle takılmalıdır.

İki borulu bir şemaya göre yapılan doğal sirkülasyonlu tek katlı bir evin ısıtılması, uygulanması (malzemeler, iş) açısından en pahalı seçenektir, bu nedenle nadiren kullanılır.

Belirtilen şemaya göre yapılmış tek katlı özel bir evin kendi elinizle ısıtılmasını sağlayan en basit sistem "Leningradka" dır.
Kurulum koşulları (eğim açısı ve boru çapları) önceki versiyona benzer.

Spesifiklik, bu durumda radyatörlerin ana ısıtma halkasını (ana boruya paralel) kesmesi gerçeğinde yatmaktadır.

Genleşme deposuna ek olarak, radyatörlerin her birine hava boşaltma valfleri takılması zorunludur. Isıl başlıklar veya kısıcılar, kazana en yakın ve ondan en uzak radyatörlere yerleştirilir, bu da içlerindeki sıcaklığın eşitlenmesine yardımcı olur.

Belirtilen seçeneği seçerken, doğal sirkülasyonlu tek katlı bir evin ısıtıldığı şema aşağıdaki gibi görünmektedir.

Borunun CO'ya sıcak su sağlayan ve soğuk suyu kazana geri döndüren bölümlerine, her bir koluna bir klape bulunan tarak olan özel kollektörler monte edilmiştir. Radyatörlerin her biri besleme ve dönüşten olmak üzere iki boruya sahiptir.

Bu versiyon, ayarlama olanakları açısından en uygun olanıdır. Ancak kurulumu oldukça karmaşıktır, kabul edilebilir bir bina tasarımını sürdürmek için zeminlere veya sahte duvarların arkasına çıkarılması gereken çok fazla boru vardır ve bu da otomatik olarak maliyette önemli bir artışa neden olur. iş ve satın alınan malzemeler. Bundan emin olmak kolaydır, doğal sirkülasyonlu tek katlı bir ev için önceden hazırlanmış ısıtma planına bakmak yeterlidir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Çalışma için doğal sirkülasyon kullanan CO'nun ana avantajları, kurulum kolaylığı ve uzun hizmet ömrüdür.

Ancak, eksileri olmayan artılar yoktur. Bu CRM'lerin ana dezavantajları şunları içerir:

• Küçük çalışma mesafesi (etki yarıçapı). Kabul edilebilir performans yalnızca boru uzunlukları ≤ 30 koşu metre olduğunda elde edilir.
• Evin her odasında sıcaklığı ayrı ayrı ayarlamak teknik olarak mümkün değildir.
• Su, düşük basınç altında CO içinde dolaşır, bu da farklı odalarda farklı sıcaklıklara yol açar (kazandan ne kadar düşükse o kadar düşük).
• Sistemin çalışma moduna geçmesi ve evdeki tüm odaların ısınmasını tamamlaması için gereken uzun bir süre.

Modern ev sahipleri genellikle doğal dolaşımı tercih eder. Modern pompalar pahalıdır ve yerçekimi, doğal suyun bir boru hattından akmasına neden olan ucuz bir itici güçtür. Pompaya güç sağlamak için elektriğin olmadığı yerlerde yerçekimi devreleri kullanılır. Bazen pompa hala mevcuttur ve acil bir durumda ve yerçekimi etkisi altında kapanma durumunda. Yani elektrikli ekipman çalışmadığında bile doğal sirkülasyonlu ısıtma çalışmaya devam eder.

Tasarımın dezavantajı, büyük kare görüntüleri olan odalarda kullanılamamasıdır. Ancak yüz metrekareden az alana sahip evler için. m, bu seçenek harika. Bu nedenle birçok ev sahibi dışarıdan yardım almadan doğal sirkülasyonlu ısıtmayı kullanmaya karar verir.

Yerçekimi ısıtma sisteminin çalışma prensibi

Isıtmanın çalışma prensibi basit görünüyor: su, farklı ısıtılmış ve soğutulmuş su kütlesi nedeniyle ortaya çıkan hidrostatik kafa tarafından tahrik edilen boru hattından geçiyor. Böyle bir yapıya yerçekimi veya yerçekimi de denir. Sirkülasyon, pillerdeki soğutulmuş sıvının ve ağır sıvının kendi kütlesinin basıncı altında ısıtma elemanına doğru hareketi ve hafif ısıtılmış suyun besleme borusuna yer değiştirmesidir. Sistem, doğal sirkülasyonlu kazan radyatörlerin altına yerleştirildiğinde çalışır.

Membranlı bir genleşme tankı ile donatılmışsa, kapalı bir ısıtma sisteminde doğal sirkülasyon da mümkündür. Bazen açık tip yapılar kapalı yapılara dönüştürülür. Kapalı devreler operasyonda daha kararlıdır, soğutucu içlerinde buharlaşmaz, ancak elektrikten de bağımsızdırlar.
Ne etkiler

Kazandaki suyun sirkülasyonu, sıcak ve soğuk sıvı arasındaki yoğunluk farkına ve kazan ile en alttaki radyatör arasındaki yükseklik farkına bağlıdır. Bu parametreler başlamadan önce bile hesaplanır. Doğal dolaşım oluşur çünkü dönüş sıcaklığı. Soğutma sıvısının radyatörlerden geçerek soğuması için zamanı vardır, ağırlaşır ve kütlesi ile ısıtılmış sıvıyı kazandan dışarı iterek borulardan geçmeye zorlar.

Batarya seviyesinin kazanın üzerindeki yüksekliği basıncı artırarak suyun boruların direncini daha kolay aşmasına yardımcı olur. Radyatörler kazana göre ne kadar yüksekse, soğutulan dönüş kolonunun yüksekliği o kadar büyük olur ve basınç ne kadar yüksek olursa, ısıtılmış suyu kazana ulaştığında yukarı doğru iter.

Yoğunluk ayrıca basıncı da düzenler: su ne kadar çok ısınırsa, geri dönüşe kıyasla yoğunluğu o kadar az olur. Sonuç olarak, daha fazla kuvvetle dışarı itilir ve basınç artar. Bu nedenle, yerçekimi ısıtma yapıları kendi kendini düzenleyen olarak kabul edilir, çünkü suyu ısıtmanın sıcaklığını değiştirirseniz, soğutucu üzerindeki basınç da değişir, bu da tüketiminin değişeceği anlamına gelir.

Kurulum sırasında, yeterli miktarda soğutma sıvısı sağlamak için kazan en alta, diğer tüm elemanların altına yerleştirilmelidir.

Yerçekimi ısıtma sistemlerinin kurulum şeması

Isıtma sistemindeki suyun sirkülasyonu bir pompanın katılımı olmadan gerçekleştiğinden, hatlardan engelsiz sıvı akışı için, su sirkülasyonunun zorlandığı bir devreden daha büyük bir çapa sahip olmaları gerekir. Yerçekimi sistemi, suyun üstesinden gelmesi gereken direnci azaltarak çalışır: boru kazandan ne kadar uzaksa, o kadar geniştir.

Doğal sirkülasyonlu su ısıtma, üst veya alt kablolamaya sahip olabilir. İki borulu bir kablolama tasarlandığında, ısıtılmış su doğrudan her aküye girer ve tek borulu bir şemada olduğu gibi bunları dönüşümlü olarak geçmez.

Soğutucunun ilk önce tavana yükseldiği ve oradan akülere indiği üst kablolama, böyle bir yapının kurulumunu gerçekleştirmek için en uygunudur. Kablolama varsa, o zaman bir hızlanma devresi kurulur: kazandan gelen suyun ilk önce yükseldiği, boru hattının tepesinde genleşme deposuna girdiği ve ardından ısıtma radyatörlerine indiği bir yükseklik farkı.

Isıtıcı ne kadar yüksekte bulunursa, boru hattı içindeki basınç o kadar yüksek olur. Bu nedenle, üst katlardaki piller genellikle alt katlardaki pillerden daha iyi ısınır. Buna göre doğal sirkülasyon iki borulu ise kombi ile aynı hizada veya altına yerleştirilen piller yeterince ısınmaz.

Böyle bir durumdan kaçınmak için, kazan dairesi derine gömülür ve soğutma sıvısının borulardan gerekli hızda geçmesi için yeterince yüksek basınç sağlanır. Kazan, en alttaki ısıtma elemanının merkezinin yaklaşık 3 metre altına, bir bodrum katına yerleştirilmiştir. ile borular sıcak su tam tersine, yapının en yüksek noktasına bir genleşme tankı yerleştirerek mümkün olduğu kadar yükseltirler ve ardından besleme borusundan gelen su radyatörlere iner.

Ev için tek borulu sistem: boruların çapının hesaplanması

İLE ayırt edici özellikleri Tek borulu doğal sirkülasyonlu ısıtma sisteminin sahip olduğu aşağıdakileri içerir:

• Dönüş hattı yok: soğutulmuş dönüş hattı, aynı boru üzerinden ısıtma elemanına geri akar.
• Alt katların radyatörleri daha kötü ısınıyor çünkü mansap suyu yukarıda bulunan radyatörlerde zaten soğumuştur. Bu nedenle, pil kazandan ne kadar uzaktaysa, tüm odaların eşit şekilde ısıtılmasını sağlamak için o kadar fazla bölüme sahip olması gerekir.
• Su, sıcaklık farkı tarafından yönlendirilen borular arasında dolaşır. Her radyatöre, gelen su miktarını değiştirecek, kalanını diğer radyatörlere gönderecek ve odanın ısınmasını ayarlayacak bir musluk takılabilir.
• Su sırayla bir radyatörden diğerine akarsa, yol boyunca soğursa, radyatörlere kapatma vanaları yerleştirmemelisiniz, çünkü bu, soğutma sıvısının borular boyunca hareketinde yavaşlamaya neden olabilir.

Radyatörlerin seri bağlantılı olduğu doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemleri, üstten kablolama kullanılarak monte edilir. Buna göre, yalnızca besleme hattının yerleştirileceği çatı katı olan bir evde tek devreli bir şema kullanmak mümkündür. Buna rağmen, böyle bir doğal sirkülasyonlu ısıtma şeması popülerdir, çünkü kurulumu kolaydır ve iki borudan daha az boru gerekir.

Zorla kapalı bir ısıtma suyu tedarik sisteminde sıcaklık nasıl düzenlenir

Odadaki mikro iklimi kontrol etmek için radyatörlere kapatma bölümleri yerleştirebilirsiniz. Radyatöre ulaşan ısıtılmış soğutucu iki akışa bölünecektir. Biri radyatörden geçerek odayı ısıtır ve ikincisi, soğutucu akışının bir kısmını radyatörden geçerek seyahat yönünde yönlendiren bir baypas borusundan akar. Isıtma devresine baypas devreleri eklerken, besleme borusu ile aynı çapta olmaması gerektiği unutulmamalıdır, aksi takdirde radyatör ısıtma için yeterli su almaz. Tipik olarak, baypas bölümünün çapı, bu sorunu önlemek için besleme borusunun çapından bir boyut daha küçük yapılır. Bypass devresi ile radyatör girişi arasına, aküye su akışını düzenleyen ve böylece sıcaklık rejimini değiştiren bir valf yerleştirilmiştir. Doğal sirkülasyonlu tek borulu ısıtma sistemi, evinizi sorunsuz bir şekilde ısıtabilir.

Manuel vanaya ek olarak, sıcaklığı kontrol etmek için radyatör termostatları kullanılabilir. Onların yardımıyla, odadaki istenen sıcaklık ayarlanır ve termostat, dış müdahale olmadan, soğutma sıvısının akışını zayıflatmadan veya arttırmadan bağımsız olarak korur. Termostatlar, yerleşik ve uzak sensörlerle birlikte gelir. Birincisi doğrudan ısıtma pilinin üzerinde bulunur ve uzak olanlar veya aynı zamanda uzak olanlar olarak da adlandırılırlar, ısıtıcının dışına alınır ve bir kılcal kullanılarak ona bağlanır. Uzak sensörlerin avantajı, oda sıcaklığının doğru ölçümüdür, yerleşik olanlar ise dış faktörlerin etkisi altında yanlış okumalar verebilir: pilin niş içindeki konumu, pilin sıcaklığının etkisi , dekoratif elemanlar radyatörü kaplıyor.

Polipropilen borulu özel bir katlı evde eğimli iki borulu bir sistem nasıl tasarlanır

İki borulu sistemde bir besleme ve dönüş hattı vardır. Sıcak su radyatörlere üst boru hattından girer ve daha sonra soğuduktan sonra alt borudan kazana akar. Genleşme tankı kazandan hemen sonra monte edilir, devreye dikey bir boru ile bağlanır. Yapının en yüksek noktasında olacak şekilde kurun. Sistemin her bir ısıtma elemanı, içinden soğuk ısı taşıyıcının kazana girdiği bir dönüş boru hattına bağlanır.
Türün artıları ve eksileri

Dikey yükseltici ile yerçekimi ısıtması, birkaç katlı bir binanın ısıtılması anlamına gelir. Bu seçenek daha pahalıdır, ancak hava sıkışmalarının oluşumundan korunur.

Yatay bir yükseltici ekonomik bir seçenektir, ancak hareket ederken soğutma sıvısı havayla karışır. Bu nüansı ortadan kaldırmak kolaydır: kendinden sirkülasyonlu ısıtmayı kendi ellerinizle kurarken, sisteme hava delikleri eklemeniz gerekir.

Doğal sirkülasyonlu ısıtma sisteminin faydaları

Doğal dolaşımın artıları:

1. Kurulumu ve kullanımı kolay
2. Devrenin yüksek termal kararlılığı
3. Çalışma sırasında gürültü olmaması (yüksek sesle çalışan bir pompa olmadığı için)
4. Ekonomik enerji tüketimi (boru ve binaların uygun izolasyonu ile)
5. Özerklik: sistem elektrik olmadan kolayca çalışabilir
6. Dayanıklılık ve aşınma direnci: Uygun bakımla, özel bir evin yerçekimi ısıtma sistemi, 30 yıl boyunca onarım gerektirmeden çalışabilir.

Bir pompa ile tek borulu doğal sirkülasyonun eksileri

Yerçekimi ısıtma devresinin zayıf yönleri:

VİDEOYU İZLE

• Doğal sirkülasyonlu bir veya iki borulu ısıtma sistemi ile ısıtılan binanın alanı 100 m2'yi geçmemelidir.
• Yatay düzlemde konturun uzunluğu - 30 m içinde (aksi takdirde yeterli basınç olmayacaktır)
• Çatı katı olmayan bir binada doğal sirkülasyonlu tek katlı bir evde ısıtma kurmak imkansızdır, çünkü tavan arasında bir genleşme tankı bulunur.
• Yaşam alanlarının dışındaki boruların dikkatlice yalıtılması gerektiğinden, suyun donma olasılığı yüksektir.

Doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemi basit ve çok güvenilirdir.

M. İvanov

Buhar kazanlarında, besleme suyunu buhara dönüştürmek için çeşitli soğutucu sirkülasyon şemaları kullanılır: doğal, çoklu zorlamalı ve doğrudan akış. Doğal sirkülasyonlu en yaygın kullanılan kazanlar.

Buhar üretim teknolojisi, birkaç fiziksel süreçler... Her şey, besleme pompası tarafından üretilen belirli bir basınçta kazana giren besleme suyunun ısıtılmasıyla başlar. Bu işlem, ekonomizer adı verilen konvektif bir ısıtma yüzeyinin borularından tek bir su geçişi ile gerçekleşir (Şekil 1).
Ekonomizerden sonra, genellikle buhar kazanlarının yanma odalarında bulunan evaporatif ısıtma yüzeylerine su girer. Bu kazan elemanının adından, bazı kazanlarda kızdırıcıya giren buharın burada oluştuğu açıktır. Baca gazlarıyla ısıtılan kızdırıcının borularından buhar bir kez geçer, ancak buhar üreten ısıtma yüzeyleri farklı olabilir. Çoğu zaman, kazanlarda, buhar-su karışımı, doğal sirkülasyon nedeniyle veya tekrarlanan zorunlu sirkülasyon (özel bir pompa kullanarak) nedeniyle fırın duvarlarının ısıtılmış borularından tekrar tekrar geçer. Doğrudan akışlı kazanlar olarak adlandırılan kazanlarda, besleme pompasının oluşturduğu basınç nedeniyle buhar-su karışımı buharlaşan ısıtma yüzeylerinden bir kez geçer.
Doğal sirkülasyonlu kazanlarda buhar üretme sürecinin özellikleri üzerinde daha ayrıntılı duralım.
İncirde. 1, geleneksel U-şekilli şemaya göre yapılmış, doğal sirkülasyonlu bir tamburlu kazanın bir diyagramını göstermektedir. Besleme suyu, konveksiyon şaftında bulunan ekonomizere girer. Ekonomizer, kazan su buharı yolunun ilk kısmıdır: İçinde ısıtılan su, alt kısmında hem ısıtılmamış indiricilere hem de ısıtılmış yükselticilere bağlı olan tambura girer. Kazan suyu, ısıtılmamış borular vasıtasıyla yanma odasının alt kenarında bulunan kollektörlere indirilir. Bu kollektörlerden su, fırın duvarlarının dikey borularına girer. Organik yakıtın yanmasından kaynaklanan güçlü ısı akışı sayesinde, asıl buharlaşma süreci burada başlar. Fırın eleklerinden tek bir geçişle suyun tamamı buharlaşmaz: buhar-su karışımı tambura geri döner. Su ve buharın ayrılması tamburun hacminde gerçekleşir. Buhar, tüketiciye veya kızdırıcının giriş başlığına girer ve kazan suyu tekrar sirkülasyon devresinin iniş borularına girer.

Pirinç. 1. Toz haline getirilmiş yakıtla çalışan doğal sirkülasyonlu bir tamburlu kazanın şeması:
1 - brülörler; 2 - yanma odası; 3 - fırın duvarı; 4 - davul; 5 - iniş boruları; 6 - tarak; 7 - kızdırıcı; 8 - konvektif gaz kanalı; 9 - ekonomizör; 10 - borulu hava ısıtıcısı; 11 - fırın duvarlarının alt toplayıcıları

Doğal sirkülasyon konturu boyunca (yani ısıtılmamış indirme ve ısıtılmış kaldırma boruları boyunca) kaldırma ve indirme hareketi, kazan suyu ile buhar-su karışımı arasındaki yoğunluk farkından dolayı meydana gelir.
Tamburlu kazanlarda sirkülasyonun güvenilirliğini artırmak için yüksek kan basıncı(17-18 MPa) buhar-su karışımının fırın duvarlarında cebri hareketi kullanılmaktadır (Şekil 2, b). Yukarıdaki şemalardan görülebileceği gibi, bir cebri sirkülasyon kazanı, bir kazan suyu pompasının varlığı ile doğal bir sirkülasyon kazanından (Şekil 2, a) farklıdır. Aynı şekil (2, c), tek geçişli bir kazanın şemasını göstermektedir.

Pirinç. 2. Su ve buharın hareket şeması:
a) doğal sirkülasyonlu tamburlu kazan; b) cebri sirkülasyonlu tamburlu kazan; c) tek geçişli kazan
1 - besleme pompası; 2 - ekonomizör; 3 - kazanın üst tamburu; 4 - iniş boruları; 5 - buharlaşmalı kaldırma boruları; 6 - kızdırıcı; 7 - sirkülasyon pompası; 8 - alt toplayıcı

Tamburu olmayan ve devresi açık olan tek geçişli kazanlarda, ısıtıcının bir geçişinde suyun buhara dönüşümü gerçekleşir ve sirkülasyon hızı bire eşittir. Tamburlu kazanlarda bu rakam daha yüksektir. Bobin şeklinde ısıtıcılara sahip cebri sirkülasyonlu kazanlarda, sirkülasyon hızı genellikle 3 ila 10 arasındadır. Doğal konveksiyonlu kazanlarda, bu parametre genellikle 10-50 ve düşük ısı yükü olan borular - 200-300.

özellikler ve faydalar

Bir doğal sirkülasyonlu buhar kazanı (PECC) markası seçerken yönlendirilen ana parametre, t / s veya kg / s olarak ölçülen buhar kapasitesidir. Geniş bir PKEC model yelpazesi, saatte birkaç kilogramdan birkaç ton buhara kadar gerekli performansa sahip kazanları seçmenize olanak tanır. Su buharının durumunun önemli göstergeleri, basıncı ve sıcaklığıdır.
Çok çeşitli PECC modelleri, onda bir ila birkaç on atmosfer arasında aşırı basınçla su buharı üretilmesine izin verir. SCEC üzerinde çalışabilir farklı şekiller fosil yakıtlar: doğal gaz, kömür, yakacak odun ve odun atıkları ile sıvı yakıt - ham (stabilize) petrol, akaryakıt, dizel yakıt... Bazı durumlarda, PECC'nin çeşitli yakıt türleri üzerinde çalışmasına izin veren özel yanma cihazları kullanılır. Proses buharı üretmek için geleneksel uygulamalarına ek olarak, çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılırlar: demiryolu ve su taşımacılığı, gıda, hafif ve madencilik endüstrilerinde.
PKEC'nin ana avantajları yüksek güvenilirlik, kullanım kolaylığı, artan otomasyon derecesi ve maliyet etkinliğidir.
Fırın duvarlarında dolaşımın güvenilirliği için koşulların yaratılması, kazan ünitesinin çalışma basıncının sınırlandırılmasıyla sağlanır - genellikle 155 atm'den yüksek değildir. Bunun nedeni, daha yüksek basınçlarda, buhar ve su arasındaki yoğunluk farkının büyük ölçüde azalması ve bunun sonucunda etkin sirkülasyon sağlanamamasıdır.
Modern PCEC üreticileri, bir mikroişlemci kontrol ve koruma sistemi ile tamamlandı. Örneğin, Energetik (Moskova) tarafından üretilen Alpha-M sistemi, basitlik ve bakım kolaylığı elde etmeyi mümkün kılıyor. Bu tür sistemlerin kullanımı, farklı yakıt tüketimlerinde yakıt-hava oranını optimize eder ve bu da termal enerji üretiminin verimliliği üzerinde faydalı bir etkiye sahiptir.
Bu tip kazanlar çeşitli iklim bölgelerinde çalıştırılabilir, karmaşık gerektirmez devreye alma işleri... Çok büyük olmaması önemli bir avantaj modern modeller PCEC onların monoblok tasarımıdır. Bu tasarım, fan, duman aspiratörü ve besleme pompası grubu ile aynı çerçeve üzerinde kompakt bir kurulum sağlar. Yüksek derecede tasarım karmaşıklığının hassas kontrol ve izleme sistemleriyle birleşimi, PECC'de %90'ı aşabilen yüksek verimlilik değerlerine ulaşmayı mümkün kılar.
Monoblok tasarımda, kazanlar tek bir taşınabilir ünite olarak tedarik edilir - monte edilmiş, astarlanmış ve astarlanmıştır. Kurulumları nispeten basittir. Ekipman düzenlemesinin kompaktlığı, rutin ve acil onarımların yanı sıra önleyici prosedürlerin uygulanmasını engellemez - tüm üniteler ve parçalar inceleme için hazırdır.

Rusya pazarında PCEC

Rusya buhar kazanları pazarında ve BDT genelinde, doğal sirkülasyonlu endüstriyel kazanlar diğerlerinden daha sık bulunabilir ve hem yerli hem de yabancı üreticilerin ürünleri vardır. Rusya'da üretilen kazanlar, bu modellerde soğutucunun doğal sirkülasyonu ilkesini yansıtan bir “E” indeksi ile işaretlenmiştir. Fiyat olarak, yabancı meslektaşlarına kıyasla daha avantajlıdırlar.
LLC PTO (Moskova) tarafından üretilen "E" serisi buhar kazanları, bir dikey eksende bulunan ve 51 mm çapında borularla birbirine bağlanan iki tamburlu dikey su borulu kazanlardır.
"E" serisi kazanlar, kullanılan yakıta bağlı olarak aşağıdaki modifikasyonlarda üretilmektedir: E 1.0-0.9 G-Z (E) - doğal gazla çalışmak için, E 1.0-0.9 M-Z (E ) - fuel oil ile çalışmak için, E 1.0 -0.9 RZ (E) - katı yakıtla çalışma için, E 1.6-0.9 HMN (E) - gaz veya fuel oil ile çalışma için. "E" son ekini izleyen sayı gruplarından ilki, buhar kapasitesini (t / h), ikincisi - kazandaki buhar basıncını (MPa) gösterir. "H" tanımı, kazanda bir basınçlandırma sisteminin varlığını gösterir.
"E" serisi kazanlar, 8 atm çalışma basıncı ile doymuş buhar üretimi için tasarlanmıştır. Bu buhar çeşitli sanayi kuruluşları, ulaşım ve işletmeler tarafından tüketilmektedir. Tarımısıtma, teknolojik, ev ve ev ihtiyaçları için.

Pirinç. 3. Doğal sirkülasyonlu buhar kazanı E-1.0 - 0.9 HM.

GK " karmaşık sistemler"(St. Petersburg), 2.5 ila 10 t / s verimlilikte katmanlı mekanik fırınlara sahip" KE "serisi buhar kazanları sunuyor. Bu kazanlar, teknolojik ihtiyaçlar için kullanılan doymuş veya kızgın buhar üretmek üzere tasarlanmıştır. endüstriyel Girişimcilik, yanı sıra ısıtma, havalandırma ve sıcak su temini sistemlerinde.
"KE" serisi, katmanlı yanma cihazlarıyla donatılmış "KE-S" modifikasyonlarına ve bir ön yüksek hızlı yanma fırınının bulunduğu "KE-MT" modifikasyonlarına bölünmüştür.
DE serisinin kazanları, Generation sanayi grubu (Berezovsky, Sverdlovsk bölgesi) tarafından sunulmaktadır. Çeşitli yakıt türleri (gaz, fuel oil) ile çalışabilirler ve 4 ila 25 t/h kapasiteye sahiptirler. İşletmelerin teknolojik ihtiyaçlarının yanı sıra ısıtma, havalandırma ve sıcak su temini için kullanılan doymuş veya hafif kızgın buhar üretmek üzere tasarlanmıştır. ME serisi, bu serinin kazanlarının %20 daha büyük bir ısıtma yüzeyine ve buna bağlı olarak daha yüksek verimliliğe sahip olması bakımından önceki serilerden farklıdır. Aynı serinin kazanları da Tepluniversal şirketi (St. Petersburg) tarafından sunulmaktadır.
Yabancı üreticilerden, tedarik eden İtalyan şirketi Garioni Naval'ı adlandırabiliriz. Rus pazarı GMT / HP 200-2000 markasının endüstriyel modelleri, 0,3 ila 3,5 t / s arasında buhar üretimi. Ayırt edici özellik bu serinin kazanları - üretilen buharın 5 ila 110 atm arasında değişebilen çalışma basıncının değeri. Belirtilen aralıktaki su buharı basıncı, 152 ila 318 ° C arasında bir soğutma suyu sıcaklığına karşılık gelir ve bu, bu serinin kazanlarını aşağıdaki durumlarda kullanmayı mümkün kılar. çeşitli endüstriler sanayi.
Buhar kazanları yüksek basınç doğal sirkülasyonlu, NRV tipi (Alman BBS GmbH şirketi) 0,3 ila 8 t / saat buhar kapasitesine sahiptir. Bu serinin su borulu kazanları, 120 atm'ye kadar işletme basıncı ile doymuş buhar üretebilmektedir. Bu tür parametrelere sahip bir ısı transfer sıvısı genellikle kimya, petrokimya, gıda ve kozmetik endüstrilerinde kullanılır.
Yabancı yapımı düşük basınçlı buhar kazanları da sunulmaktadır. Bu nedenle, Viessmann şirketi (Almanya), 7 atm kazanda çalışma basıncı ile sıvı veya gaz yakıt üzerinde 0.26-2.2 t / s üretkenliğe sahip Vitoplex 100-LS marka kazanlar üretmektedir.

Kararsız bir elektrik kaynağının yokluğunda, özel evler için ısıtma sistemleri genellikle soğutucunun doğal sirkülasyonu olan bir şema temelinde düzenlenir. Böyle bir şema tamamen uçucu değildir ve ısıtma ihtiyaçlarını karşılayabilir. küçük evler 60 - 70 m2'ye kadar alan. Makalenin malzemesi, çalışma prensibini, yerçekimi sirkülasyonlu sistemlerin tasarımını ve türlerini açıklar, malzeme seçimi ve kurulum hakkında önerilerde bulunur.

Doğal sirkülasyonlu devrenin çalışma prensibi

Yerçekimi ısıtma sisteminin çalışma prensibi, suyun termofiziksel özelliklerine dayanmaktadır. Isıtıldığında, sıvı daha düşük bir yoğunluk ve buna bağlı olarak kütle kazanır. Kazanda ısıtılan sıcak soğutma sıvısı, genellikle hidrofor başlığı olarak adlandırılan dikey bir boru hattında yükselir.

Boş alan, doğal olarak, sistemin alt kısmında yoğunlaşan, daha yüksek yoğunluğa ve kütleye sahip daha soğuk bir soğutucu tarafından işgal edilir. Soğuk ve sıcak ısı taşıyıcının yoğunluklarında bir fark oluşması nedeniyle, ısıtma sisteminde sabit bir su hareketi döngüsü meydana gelir.

Dolaşımın yerçekimi bileşeni, 1 koşu metre uzunluk başına en az 2 mm olan standart bir eğime sahip sistemin boru hatlarının inşasıyla iyileştirilir. Eğim, soğutucunun hareketine yöneliktir.

Sistemin çalışması sırasında suyun hareket hızı düşüktür, herhangi bir hidrolik direnç sirkülasyon kalitesini olumsuz etkiler. Devre olmadan çalışır pompalama ekipmanı ve elektrik enerjisi tüketimi.

Doğal sirkülasyon sistemi tasarımı

Isıtma sisteminin temel elemanı - kazan - sistemin en alt noktasında bulunur. Isı üreticisinden dikey bir yükseltici kolektör yükselir. Tavsiye edilen kollektör yüksekliği - 2,5 metreden itibaren, boru hattı çapı - en az 50 mm.

Boost manifoldunun en üst noktasında, boru hattının radyatörlere döndüğü noktada açık tip bir genleşme tankı bulunur. Genleşme tankı isteğe bağlı olarak kanalizasyona bağlı bir taşma hattı ile donatılmıştır. Bu sayede ısıtma ve genleşme sırasında oluşan fazla su kanalizasyona dökülür.

Genleşme tankı, su besleme sistemine bağlı bir besleme hattı ile donatılabilir. Bir telafi hattının olmaması durumunda, sistem manuel olarak su ile doldurulur. Genleşme tankları, ısıtılmayan bir odaya yerleştirildiğinde uygun şekilde yalıtılmalıdır.

Expansomat, termal genleşme ve makyaj telafisi işlevlerine ek olarak, doğal bir havalandırma deliği işlevini yerine getirir. Boru hatları, suyun hızı düşük olduğundan, ancak RB'nin monte edildiği üst noktaya yükseldiğinden, hava kabarcıkları sisteme taşınmayacak şekilde bir eğimle kurulur.

Üst noktadan itibaren hızlanma manifoldu yatay yön değiştirerek kalorifer radyatörlerine standart bir eğimle döşenir. Radyatör boruları açısından ısıtma sistemi 2 tiptir:

1. Tek boru;
2. İki borulu.

Doğal sirkülasyonlu tek borulu bir sistem, arka arkaya her bir sonraki radyatördeki sıcaklığı düşürme özelliğine sahiptir.

Doğal sirkülasyonlu tek borulu ısıtma sistemi

Düzenleme kalitesini artırmak için baypasların inşası gereksiz hidrolik direnç yaratır, bu nedenle sistem çoğunlukla en basit prensibe göre inşa edilir - radyatörler besleme boru hattına seri olarak bağlanır, dönüş boru hattı son radyatörden çıkar ve kazana bağlı.

Radyatörün çapraz bağlantısı, ısı transferi açısından en verimli olarak kabul edilir, daha düşük kalite, yanal (dikey kablolama ile) ve daha düşüktür. Tek borulu sistemin kusuru - radyatörlerdeki sıcaklıktaki düşüş - son radyatörlerdeki bölüm sayısındaki artışla kısmen telafi edilebilir.

İki borulu ısıtma sisteminin düzenlenmesi daha uygundur. Burada radyatörler besleme ve dönüş boru hatlarına paralel olarak bağlanır.

Bu tip bir sistemin montajı için sırasıyla daha fazla miktarda boru gereklidir, devre daha yüksek bir hidrolik dirence sahiptir. Radyatörlerde sıcaklık kontrolü 2 yöntemle gerçekleştirilir:

1. Valfler yardımıyla zorla;
2. Doğal olarak, boru hatlarının çapındaki kademeli bir değişiklik nedeniyle.

Tam geçiş kesitli küresel vanalar ile cebri regülasyon yapılabilir. Kontrol valfleri, yüksek hidrolik dirence sahip oldukları ve daha düşük bir akış alanına sahip oldukları için bu görev için çok az kullanışlıdır.

Son radyatöre besleme çapında kademeli bir azalma ve ondan kazana dönüşün kademeli olarak genişlemesi ilkesine göre çapta kademeli bir değişiklik gerçekleştirilir. Böyle bir planın uygulanması, kendi başınıza gerçekleştirmesi oldukça zor olan dikkatli bir hesaplama gerektirir.

Her durumda, her iki kontrol yöntemi de bir bütün olarak sistemin hidrolik direncini önemli ölçüde artırır, bu da sirkülasyon kalitesini olumsuz etkiler ve durmasına neden olabilir. Bu nedenle, tek borulu sistem, kendi dezavantajı olsa bile - ısıtma devresinin başlangıcındaki ve sonundaki sıcaklık farkıyla bile hala daha popülerdir.

70 m 2'den fazla olmayan bir alana sahip evleri ısıtmak için tasarlanan doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemleri için, son radyatördeki sıcaklık düşüşü 5 - 10 0 C olabilir. Genellikle bu dezavantaj, bir artışla kısmen dengelenir. bir dizi ısıtma cihazında ikincisinin bölümlerinin sayısı. Ek olarak, tek borulu şemalar genellikle yüklenerek yükseltilir sirkülasyon pompası.

Dolaylı ısıtma kazanı bazen doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemine entegre edilir. Takviye manifoldunun üst noktasına monte edilmesi tavsiye edilir; kazandan gelen soğutma suyu çıkış borusu, radyatörlere doğru eğimli olarak yatay olarak yönlendirilir. Kazanın yerçekimi devresinde çalışması farklı değildir yüksek kalite- İçindeki su sıcaklığı düzenlenmez, su sıcaklığı doğrudan soğutucunun sıcaklığına bağlıdır.

Yerden ısıtma devrelerinin sistemlere bağlanması yerçekimi tipiüretilmemiştir. Bunun nedeni, su ısıtmalı zeminlerin bireysel devrelerinin yüksek dirence sahip olmasıdır, sirkülasyon ancak bir sirkülasyon pompası yardımıyla mümkündür. Zeminlerin yerçekimi sirkülasyon sistemine bağlı olduğu noktalara bir pompa kurmak, keskin bir hidrodinamik dengesizliğe neden olacak ve doğal sirkülasyon ilkelerini ihlal edebilir.

Isıtma sistemi malzemeleri ve ekipmanları

1. Kazan, sistemin en alt noktasına yerleştirilmelidir;
2. Boru hatlarının eğimi, 1 metrelik uzunluk başına en az 2 mm olmalıdır;
3. Sistem minimum hidrolik dirençle monte edilir - dönüşler, daralmalar, minimum sayıda valf.

Yerçekimi tipi sistemler için ısı jeneratörleri olarak, çoğunlukla kullanılırlar. yer tipi kazanlar duvara monte modellere kıyasla daha büyük bağlantı çaplarına ve ısı eşanjörünün boyutlarına sahiptir.

Yerçekimi devresi için ana ısıtma cihazları tipi dökme demir radyatörlerdir. Cihazın artan bir akış kesitine sahiptirler.

Diğer radyatör türleri (konvektörler gibi) küçük bir iç kısma sahiptir ve gereksiz direnç oluşturur.

Çoğu zaman, doğal sirkülasyonlu sistemler, ısıtma cihazları olmadan gerçekleştirilir - binaların çevresine döşenirler. Çelik borular... Bu durumda sirkülasyon en iyi parametreler, ancak ısı değişim yüzeyinin gerekli boyutunu elde etmek için boru hatlarının çapında bir artış gerekebilir. Ek olarak, böyle bir ısıtma konfigürasyonu dışarıdan çekici değildir, çok fazla yer kaplar.

Isıtma tesisatı için esas olarak çelik borular kullanılır.

Her durumda, kazan bölgesindeki sıcaklık yüksek değerlere ulaştığı için hidrofor yükseltici çelikten yapılmıştır. Stabilize polipropilenden yapılmış borular biraz daha az kullanılır. Tavsiye edilen boru çapı 32 mm ve üzeridir.

Diğer polimer boru hatları - metal-plastik, çapraz bağlı polipropilen borular - tavsiye edilmez. Bu sistemlerin bağlantı parçaları, akış alanını önemli ölçüde azaltır ve doğal sirkülasyonu engelleyen gereksiz hidrolik direnç oluşturur.

Isıtma boru hatları açık olarak döşenmelidir. Gizli yönlendirme, bağlantı ve dönüş sayısında önemli bir artış anlamına gelir.

Doğal dolaşım sisteminin avantajları ve dezavantajları

Soğutma sıvısının yerçekimi hareketi ile şemanın avantajları aşağıdaki göstergelerdir:

1. Tam uçuculuk;
2. Cihazın basitliği ve çalışması.

Doğal sirkülasyonlu sistemin de birçok dezavantajı vardır:

1. Düzenlemenin karmaşıklığı;
2. Eşit olmayan ısı dağılımı;
3. Çekici olmayan görünüm;
4. Termal güç sınırlamaları;
5. Kendi kendine kurulumun karmaşıklığı - bir kaynakçının katılımını gerektirir.

Doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemi artık daha çok zorunlu bir önlem olarak kullanılmaktadır. Yerçekimi ile sıcak su ısıtmanın inşa edilmesinin ana nedeni ciddi elektrik kesintileridir. Bununla birlikte, bazı durumlarda, özel evlerin ve yazlık evlerin ısıtılması için mümkün olan tek teknik çözüm yerçekimi ısıtma inşaatıdır.

Özel evlerde doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemi (yerçekimi basıncı kullanılarak) kullanılır. Böyle bir sistemin ana avantajı, evin güç kaynağından neredeyse tamamen bağımsız olmasıdır.

Böyle bir sistemdeki suyun (soğutma sıvısının) dolaşımı, yerçekimi basıncından kaynaklanır. Bu tür bir basıncın meydana gelmesi için koşullar, su sıcaklığındaki fark ve boyler ve ısıtma cihazlarının (aküler vb.) yükseklik boyunca göreceli konumudur.

Örnek olarak en basit sistemi kullanarak sistemin nasıl çalıştığını anlayabilirsiniz. Kazan tarafından ısıtılan su, bildiğiniz gibi genişler ve yoğunluğu ( spesifik yer çekimi) azalır. Kolaylaştıkça soğuk su, tereyağı gibi yüzer. Soğuk su kazanda yerini alır ve aynı zamanda ısıtılır.

Elbette bu işlem ancak kapalı bir sistemde mümkündür. Isıtma cihazlarında ısınan su soğur, ağırlaşır ve bunun sonucunda aşağı doğru yönelerek sirkülasyona aktif olarak yardımcı olur. Sistem her zaman denge için çabalar. Bazı seçenekler değerlendirilirken bu unutulmamalıdır.

Bu nedenle, yerçekimi basıncı sıcaklık farkına bağlıdır. Dikey mesafe nasıl etkiler? Şekilde pilin kazandan biraz daha yükseğe yerleştirildiğini görüyoruz. Suyun soğuması ve ağırlaşması aküdedir. Soğutulmuş su, kazandaki ısıtılmış sudan daha yüksek olduğu için doğal olarak aşağı doğru yönelir ve ısınan suyu kazandan alarak yerini alır.

Diğer durumlarda akü kazan seviyesindeyken (kural olarak seviyeler kazan ve akü merkezleri tarafından belirlenir), aküdeki soğutulmuş su seviyesi, aküdeki soğuk su seviyesi ile aynı seviyededir. Kazan.

Sonuç açıktır: yerçekimi basıncı azalır ve dolaşım kötüleşir. Sadece aküdeki daha soğuk su seviyesini kazanda aynı sıcaklıkta tutmaya yeter.

Ancak sistem hala çalışır durumda ve pil ısı vermeye devam ediyor. Kazan çalışmaya devam eder, aküdeki soğutulmuş su hala yeterince yüksek sıcaklıktadır ve akünün tamamen ısınması etkisi yaratılır.

Ancak pil kazanın altında olduğunda işler tamamen farklıdır. Sıcaklığı düşüktür ve soğutulmuş su, zaten daha düşük olduğu için kazandaki sıcak suyu değiştiremez. Yerçekimi basıncı yok olma eşiğinde, dolaşım pratik olarak yok oluyor.

Paradoksal bir durum ortaya çıkıyor: pil soğuk ve kazan ile sıcaklığı yükseltmek artık mümkün değil, zaten kaynama eşiğinde. İşte yerçekimi basıncının pillerin kazana göre yüksekliğine bağımlılığı.

Doğal bir dolaşım sistemi matematiksel açıdan nasıl görünür? İlk seçeneğimize dönelim ve H yüksekliğindeki bir su sütununun kazan alanında (P cat) ve pil alanında (P baht) basıncını düşünelim.

Pil alanındaki basınç aşağıdaki formüle göre belirlenir:

• p o - soğutulmuş suyun yoğunluğu, kg / m3;
• p g, sıcak suyun yoğunluğu, kg / m3;
• g - yerçekimi nedeniyle ivme, 9.81 m / s2;
• h, ısıtma merkezinden soğutma merkezine olan dikey mesafedir (kazan yüksekliğinin ortasından ısıtma cihazının ortasına kadar), m.

Yukarıdakilere dayanarak, yerçekimi basıncının sıcak su ile besleme borusunun konumuna çok az bağlı olduğunu güvenle söyleyebiliriz, çünkü boru sistemdeki ana soğutma elemanı değildir. Suyu soğutabildiği kadar basıncı da etkiler.

Bu nedenle, bazen kazandan üst besleme borusuna kadar olan yükselticiler onunla yalıtılır ve besleme borusundan aküye su, yalıtımsız artan çaplı bir boru ile beslenir, bu da oldukça haklıdır. Böylece, yatay besleme borusunun tüm uzunluğu boyunca yüksek bir sıcaklık korunur ve besleme yükselticisinde soğutma oluşturulur.

Boruda hafif bir soğuma sonucunda soğutma cihazının orta noktası bir miktar yükselir, bu da doğal sirkülasyonlu sistemde efektif yerçekimi basıncının biraz artmasına neden olur.

Isıtma sistemindeki doğal sirkülasyonun güvenilirliği, sistemdeki suyun hareketine karşı toplam dirence ve ayrıca yapım şemasına da bağlıdır.