Iedereen is bekend met natuurlijke selectie, en dit geldt ook voor talloze uitvindingen van de mensheid. Na verloop van tijd passeren ze ook iets soortgelijks. Sommige technologieën zullen in de afgrond zinken en voor altijd vergeten blijven, terwijl andere klassiekers worden die onsterfelijk en buiten concurrentie zijn. Wat dat laatste betreft, daar hoort ook een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie bij (CO met EC). Ondanks de beschikbaarheid van meer geavanceerde en functionele oplossingen, is er nog steeds vraag naar de technologie, deze heeft de tand des tijds met succes doorstaan.
Kenmerken van natuurlijke circulatie
Dit systeem heeft andere namen: thermosyphon, zwaartekracht, zwaartekracht.
Het bevat verschillende componenten:
- Warmtegenerator (ketel, kachel of open haard met wateroverhemd).
- Gesloten lus - leidingen, radiatoren gevuld met vloeibare warmtedrager (water, olie, antivries).
- Expansievat.
- Afsluit- en regelkleppen.
- Instrumenten.
Verwarmde koelvloeistof uit de oven of ketel beweegt in een gesloten circuit en verwarmt de radiatoren. En die dragen op hun beurt energie over aan de omringende lucht in de kamer. Het belangrijkste kenmerk van dit systeem ligt in de speciale manier die zorgt voor de beweging van het koelmiddel.
Voor bewoners van woongebouwen is het merkbaar makkelijker, aangezien er centrale verwarming in de appartementen is aangebracht. Eigenaren van particulier onroerend goed moeten zelf voor hun huis waterverwarming met natuurlijke circulatie tot stand brengen. Maar hoe werkt het systeem in kwestie? Dit wordt hieronder besproken.
Werkingsprincipe
Zoals we weten van school, als een medium wordt verwarmd, zal het volume ervan toenemen volgens de bekende wetten van de fysica. Bovendien begint de kracht van Archimedes vanaf de kant van het koudere gebied erop in te werken, waardoor het gedwongen wordt om op te stijgen.
Dit fenomeen heeft ook zijn eigen naam - convectie. Het is het die fungeert als een "krachteenheid" van het koelmiddel, waar het concept van "natuurlijke circulatie" verschijnt. En aangezien convectie nauw verwant is aan zwaartekracht, wordt het systeem ook zwaartekracht genoemd.
Het vermogen van de convectiestroom hangt grotendeels af van het temperatuurverschil tussen het in de ketel of oven verwarmde koelmiddel en in het gebied van het inkomende medium (retour). Hoe kun je begrijpen?het verpompen van het werkmedium wordt uitgevoerd zonder het gebruik van een pomp. En dit houdt in dat het verwarmingssysteem van een huis met één verdieping met natuurlijke circulatie geen elektriciteit nodig heeft, dat wil zeggen dat het niet-vluchtig is. En aangezien er geen elektrisch apparaat is, zijn de besparingen duidelijk.
Met andere woorden, wanneer het wordt verwarmd, verliest water (meestal wordt het gebruikt als warmtedrager) zijn dichtheid en stijgt langs de centrale stijgleiding, voortgestuwd door een koude stroom die terugkeert naar de ketel. Daarna wordt via de toevoerleidingen warm water naar de radiatoren gestuurd. Het geeft warmte af, het koelt af en gaat door de zwaartekracht terug naar de warmtegenerator (retour) en de cyclus herha alt zich talloze keren.
Bovendien, aangezien er geen pomp is, zal er geen overdruk zijn. Daarom is een open container voldoende als expansievat. Zijn aanwezigheid is te wijten aan het feit dat een constante druk in het verwarmingssysteem wordt gehandhaafd.
Belangrijke factoren
Maar wat beïnvloedt de snelheid van het water in het natuurlijke circulatieverwarmingssysteem van een huis met één verdieping? Dit is meestal te wijten aan de volgende factoren:
- De waarde van de circulatiedruk - hoe meer, hoe beter.
- Diameter van pijpleidingen - een kleine sectie zal meer weerstand bieden tegen de waterstroom dan een grotere diameter. In dit opzicht zijn de afmetingen voor bedrading meestal 32 tot 40 mm.
- Materiaal voor de vervaardiging van pijpleidingen - moderne polypropyleenoplossingen zijn minderweerstand in vergelijking met metalen buizen.
- Contourdraaien - idealiter als de pijpleiding recht is.
- Het aantal fittingen, adapters, borgringen - er zijn hier beperkingen, aangezien elke klep de mate van druk vermindert.
Om de optimale druk in het verwarmingssysteem met EC te creëren, moet de ketel zo laag mogelijk onder het circuitsysteem worden geplaatst. In de regel is dit de kelder. Om voor de hand liggende redenen wordt het expansievat zo hoog mogelijk geïnstalleerd en in de meeste gevallen op zolder.
Er moet rekening mee worden gehouden dat het verwarmingssysteem van een huis met natuurlijke circulatie een inert karakter heeft, wat betekent dat het vrij langzaam stroomt. De duur van het aansteken van de ketel tot de volledige stabilisatie van het temperatuurregime duurt enkele uren.
Koelvloeistof opties
In de regel is het gebruikelijk om water of antivries als koelvloeistof te gebruiken. Maar aangezien de laatste een hogere dichtheid en een lage warmteoverdracht heeft, zal het veel meer tijd kosten om het te verwarmen, en dus de brandstof. In dit opzicht is het veel winstgevender om water te gebruiken.
Bovendien zet het veel meer uit als antivries wordt verwarmd. Hierdoor moet bij de keuze van deze koelvloeistof het expansievat nog groter zijn dan bij water.
Voordelen van EC-verwarmingssysteem
De belangrijkste voordelen van huisverwarming met natuurlijke circulatie zijn:
- Lage kosteneffectgeen dure circulatiepomp.
- Geen geluid. Zelfs de modernste pompen produceren een zacht gezoem - overdag is het niet hoorbaar tegen de achtergrond van omgevingsgeluid, maar 's nachts kan het gezoem worden gehoord, wat ongemak veroorzaakt.
- Pompstoringen leiden tot extra kosten.
- Het aantal storingen is minimaal - er v alt hier praktisch niets te breken, behalve de ketel. Lekkages zijn zeldzaam en kunnen eenvoudig zelf worden gerepareerd.
Maar het belangrijkste voordeel van het EC-verwarmingssysteem ligt juist in zijn energieonafhankelijkheid. In gebieden met constante stroomuitval is dit de beste optie.
Voor de hand liggende nadelen
Ja, en zo'n schijnbaar perfect verwarmingssysteem van een huis van één verdieping met natuurlijke circulatie, dat werkt volgens alle wetten van de natuurkunde, heeft een aantal nadelen.
Voor de hand liggende nadelen zijn:
- Korte koelvloeistof.
- Het onvermogen om de temperatuur in elke kamer afzonderlijk te regelen.
- Water circuleert onder lichte druk door het circuit, wat een merkbare temperatuurdaling veroorzaakt - hoe verder de radiator van de ketel is, hoe lager deze is.
- Lange periode voor het systeem om naar de volledige bedrijfsmodus te gaan.
- Omdat het expansievat zich op een koude zolderkamer bevindt (die vaak niet verwarmd wordt), bestaat de kans dat de koelvloeistof bevriest.
Ondanks al deze nadelen,verwarmen met EC is nog steeds relevant. Misschien is dit te wijten aan het feit dat voor veel mensen de voordelen opwegen tegen alle bovengenoemde nadelen.
Rassen van verwarmingscircuits
Een waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie kan worden gemaakt volgens een van de volgende schema's:
- eenpijps;
- tweepijps;
- balk.
In dit geval spelen algemene parameters zoals de lengte van het circuit, het aantal batterijen en een aantal andere geen speciale rol. Er kunnen echter nog veel meer specifieke regelingen zijn. Hieronder zullen we echter alleen de eenvoudigste bekijken.
Enkelpijpsleiding
Dit is het eenvoudigste schema, waarbij één leiding wordt gebruikt om de radiatoren van water te voorzien. In sommige gevallen kunt u echter zonder hen doen, omdat de warmte wordt geleverd door het gebied van de pijpleidingen zelf.
Als het schema nog steeds de aanwezigheid van radiatoren impliceert, is het noodzakelijk om de juiste berekeningen te maken voor het aantal batterijen (secties). De optimale hoeveelheid is niet meer dan 5. Immers, als het water door elk punt gaat, koelt het af. Bovendien moeten in het verwarmingssysteem in een privéwoning met natuurlijke circulatie zo min mogelijk afsluiters worden gebruikt. Tegelijkertijd hoeft de lengte van de contour zelf niet veel te worden verminderd.
De ideale optie in dit geval is een diagonale opstelling. Met andere woorden, de koelvloeistof komt van bovenaf in de radiatoren en wordt naar elk punt omgeleid. Na de laatste batterij wordt het gekoelde water teruggevoerd naarketel door de uitlaatpijp die de retourleiding wordt genoemd. Tegelijkertijd is de hele pijpleiding hetzelfde, wat eigenlijk de hele essentie is van een enkele pijpleiding.
Tweepijpssysteem
Dit schema is iets ingewikkelder, maar het heeft ook zijn voordelen. Hier wordt het hete koelmiddel door de accu's door één pijpleiding gevoerd en in gekoelde toestand via een andere leiding terug naar de ketel. Als resultaat wordt de efficiëntie van de warmteoverdracht van de batterijen die zijn aangesloten op één horizontale poot verbeterd. De toevoerleiding loopt in de regel langs het plafond of bevindt zich op zolder. Wat betreft de retourleiding, deze bevindt zich boven de vloer.
Ondanks het duidelijke voordeel van een enkele lijn (minimale materialen, dus minimale kosten), zal een tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie van een huis met twee verdiepingen (of een verdieping) nog steeds de beste oplossing zijn. Bovendien is het verdeeld in twee takken met een identiek aantal radiatoren.
Tegelijk krijgt elke batterij een koelvloeistof met dezelfde temperatuur, wat al een pluspunt is, en een heel belangrijke! Daarnaast is het mogelijk om deze automatisch te regelen, aangezien de apparaten niet van elkaar afhankelijk zijn. Op basis van het genoemde voordeel van een enkelpijpssysteem volgt het nadeel van een tweepijpssysteem: een verhoogd materiaalverbruik. Dit geldt met name voor huizen met twee verdiepingen.
Kenmerken van het stralenschema
In dit geval zijn de inlaat- en uitlaatleidingen aangesloten op een speciaal verdeelstuk. In feite is dit een verdeelkam, waarbij elke uitgang is uitgerust met een smoorspoel. Echter, voor elke batterijer worden twee leidingen meegeleverd.
Vanuit het oogpunt van temperatuurregeling is zo'n verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie het handigst. Tegelijkertijd is het installatiewerk hier ingewikkelder, omdat er te veel leidingen worden gebruikt. Om het uiterlijk van de kamer niet te bederven, worden ze daarom op de vloer verwijderd of achter valse muren verborgen. En dit leidt al tot een aanzienlijke stijging van de werkkosten.
Kenmerken van CO bouwen met EC
Omdat de werking van de CO met de EC gebaseerd is op natuurkundige wetten (een verwarmde omgeving zorgt voor een opwaartse stroming), moeten de batterijen zich boven het niveau van de ketel bevinden. De optimale locatie is de kelder of kelder. Als noch het een noch het ander beschikbaar is, wordt in de vloer een uitsparing van de juiste maat gemaakt voor het installeren van een warmtegenerator.
En dit geldt niet alleen voor een woonhuis, maar ook voor appartementen met autonome verwarming. Een klein deel van de vloer wordt samen met de dekvloer afgesneden zodat een natuurlijke circulatie verwarmingsketel direct op de vloerplaat kan worden geplaatst.
Voor een betere natuurlijke circulatie van het koelmiddel is een versnellende collector of een verticaal leidingstuk nodig, dat uit de ketel komt en tot aan het plafond reikt. Vervolgens wordt het pand vanaf de hoofdweg afgedaald naar de radiatoren.
De minimale hoogte van het boost-spruitstuk moet minimaal 1.500 mm zijn, waarbij er rekening mee moet worden gehouden dat er vrije ruimte moet zijn tussen de bovenste lijn en het plafondruimte voor een expansievat. En zoals we weten, is dit een onmisbaar onderdeel van het hele verwarmingssysteem. Als het huis lage plafonds heeft, wordt de tank gewoon naar de zolder verplaatst en moeten deze kamers worden geïsoleerd. U kunt een gesloten verwarmingssysteem maken met behulp van een membraanexpansievat, dat op elke geschikte plaats kan worden geplaatst.
Het is vermeldenswaard dat een gesloten verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zijn voordelen heeft:
- Warmteverlies wordt grotendeels verminderd door het expansievat.
- Gesloten systeem vereist geen regelmatige ontluchting.
- Het volume van het expansievat wordt ook verminderd, hetzelfde geldt voor de thermische traagheid van het systeem.
Zoals u begrijpt, verhoogt de aanwezigheid van een tweede verdieping in het huis de efficiëntie van de versnellende collector aanzienlijk.
Om deze reden is het veel gemakkelijker om de natuurlijke circulatie van de koelvloeistof te organiseren in een herenhuis met twee verdiepingen dan in een huis met één verdieping.
Regels voor het installeren van een verwarmingssysteem met EC
Als er een wens of noodzaak is om een verwarmingssysteem met een EC te organiseren, dan moet er rekening worden gehouden met een aantal regels:
- Horizontale takken van de pijpleidingen van het circuit moeten noodzakelijkerwijs schuin staan in de bewegingsrichting van het koelmiddel. Tot 10 mm op lange lijnen en tot 50 mm op korte secties per meter.
- Tijdens het creëren van een natuurlijk circulatieverwarmingssysteem met uw eigen handen, moet u alle mogelijke manieren gebruikenprobeer de hydraulische weerstand van het circuit te verminderen. Deze regel moet worden gevolgd bij het kiezen van batterijen - gietijzeren radiatoren zijn de beste keuze vanwege hun kleine speling.
- Polymeerbuizen hebben de laagste graad van hydraulische weerstand. Bovendien overgroeien ze niet met schaal. Maar het is beter om geen metaal-kunststof opties te gebruiken, omdat het stroomgebied door de fittingen merkbaar wordt verkleind. De beste keuze zijn polypropyleen buizen, hun bedrijfstemperatuur is 70 °. Verknoopte polyethyleenopties hebben nog meer de voorkeur - hun temperatuurdrempel is 95 ° C.
- Als er aftakkingen in het verwarmingscircuit zijn, wordt na elk ervan de leidingdiameter een maat kleiner gekozen. Voor het rendement geldt het tegenovergestelde - de maat neemt toe.
Aangezien het concept van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie de afwezigheid van het gebruik van elektriciteit impliceert, moet de ketel ook niet-vluchtig zijn. En dergelijke modellen worden door veel fabrikanten gemaakt.
Onder buitenlandse bedrijven zijn Bertta, Stropuva, Buderus. Maar Russische bedrijven kunnen ook goede opties bieden - Energia, Ogonyok, Conord.
Conclusie
Zoals je kunt zien, heeft het verwarmingssysteem met EC-koelvloeistof zijn voor- en nadelen. Iemand zal deze optie leuk vinden en ze zullen deze willen implementeren. Anderen zien er alleen maar nadelen in. In ieder geval past zo'n verwarmingsschema met natuurlijke circulatie bij velenhuiseigenaren.
Tegelijkertijd plaatsten de meeste van hen een circulatiepomp op de retourleiding om de efficiëntie van het verwarmingssysteem te verbeteren. Alleen bevindt het zich op de rondweg. Met een dergelijke maatregel kunt u het circuit naar de zwaartekracht overbrengen door een speciale kraan te openen wanneer de stroom is uitgeschakeld.
