أدى إدخال التقنيات الحديثة إلى الاستبدال التدريجي لأنظمة تسخين الجاذبية. تعتبر الأنواع الجديدة من تدفئة المساحات أكثر كفاءة وتتطلب تكاليف أقل خلال موسم البرد. إذن لماذا لا تزال أنظمة الجاذبية مثبتة في المنازل الخاصة الحديثة؟ الإجابة على هذا السؤال بسيطة: فهي تتمتع بموثوقية كبيرة تعتمد على فهم قوانين الفيزياء ، فضلاً عن استقلالية الطاقة عن مصادر التيار الكهربائي.
على أي مبدأ يعمل نظام تسخين الجاذبية
يسمى أيضًا تسخين الجاذبية بنظام الدوران الطبيعي. تم استخدامه لتدفئة المنازل منذ منتصف القرن الماضي. في البداية ، لم يثق الناس العاديون في هذه الطريقة ، ولكن بعد أن أدركوا سلامتها وعمليتها ، بدأوا تدريجياً في استبدال مواقد الطوب بتسخين المياه.
ثم مع ظهور غلايات الوقود الصلباختفت الحاجة إلى الأفران الضخمة تمامًا. يعمل نظام تسخين الجاذبية على مبدأ بسيط. يسخن الماء في الغلاية ، وتصبح جاذبيتها النوعية أقل برودة. نتيجة لذلك ، يرتفع على طول المصعد الرأسي إلى أعلى نقطة في النظام. بعد ذلك يبدأ ماء التبريد في حركته نحو الأسفل ، وكلما زاد تبريده زادت سرعة حركته. يتم إنشاء تدفق في الأنبوب موجه إلى أدنى نقطة. هذه النقطة هي أنبوب الإرجاع المركب في المرجل.
أثناء تحركه من أعلى إلى أسفل ، يمر الماء عبر مشعات ، تاركًا بعض حرارته في الغرفة. لا تشارك مضخة الدوران في عملية حركة المبرد ، مما يجعل هذا النظام مستقلاً. لذلك فهي لا تخاف من انقطاع التيار الكهربائي
يتم حساب نظام تسخين الجاذبية مع مراعاة فقد حرارة المنزل. يتم حساب الطاقة المطلوبة لأجهزة التسخين ، وعلى هذا الأساس يتم اختيار المرجل. يجب أن يحتوي على إحتياطي طاقة مرة ونصف.
وصف المخطط
لكي تعمل هذه التسخين ، يجب تحديد نسب الأنابيب وأقطارها وزوايا ميلها بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتم استخدام بعض أنواع المشعات في هذا النظام.
دعونا نفكر في العناصر التي يتكون منها الهيكل بأكمله:
- غلاية وقود صلب. يجب أن يكون دخول الماء إليها عند أدنى نقطة في النظام. من الناحية النظرية ، يمكن أن تكون الغلاية أيضًا كهربائية أو غازية ، لكنها ليست كذلك في الممارسة العملية لمثل هذه الأنظمةتطبيق
- الناهض العمودي. الجزء السفلي متصل بإمداد الغلاية ، والفروع العلوية للخارج. جزء واحد متصل بخط أنابيب الإمداد ، والثاني متصل بخزان التمدد.
- خزان التوسع. يتم سكب الماء الزائد فيه ، والذي يتكون أثناء التمدد من التسخين.
- خط أنابيب التوريد. لكي يعمل نظام تسخين المياه بالجاذبية بكفاءة ، يجب أن يكون لخط الأنابيب منحدر إلى أسفل. قيمتها 1-3٪. وهذا يعني أنه بالنسبة لمتر واحد من الأنابيب ، يجب أن يكون الفرق 1-3 سم. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن ينخفض قطر خط الأنابيب عندما يتحرك بعيدًا عن المرجل. لهذا ، يتم استخدام أنابيب من أقسام مختلفة.
- أجهزة التدفئة. يتم تركيب الأنابيب ذات القطر الكبير أو المشعات من الحديد الزهر M 140 كما هي ، ولا ينصح باستخدام مشعات حديثة ثنائية المعدن والألومنيوم. لديهم مساحة تدفق صغيرة. ونظرًا لأن الضغط في نظام تسخين الجاذبية صغير ، فمن الصعب دفع المبرد عبر أجهزة التسخين هذه. سينخفض معدل التدفق
- خط أنابيب العودة. تمامًا مثل أنبوب الإمداد ، له منحدر يسمح بتدفق الماء بحرية نحو المرجل.
- رافعات لتصريف و سحب المياه. يتم تثبيت محبس التصريف عند أدنى نقطة بجوار المرجل مباشرةً. صنبور سحب المياه يتم في المكان المناسب. غالبًا ما يكون هذا موقعًا قريبًا من خط الأنابيب الذي يتصل بالنظام.
فوائد النظام
الميزة الأساسية لنظام التسخين الجاذبي هي استقلاليته الكاملة. بسبب البساطةعناصرها لا تتطلب كهرباء. ميزة أخرى هي الموثوقية ، لأنه كلما كان النظام أبسط ، كلما تطلبت صيانة أقل. وتجدر الإشارة إلى أن الضغط المنخفض في نظام التسخين بالجاذبية أقل خطورة.
عيوب
يستشهد مؤيدو الأنظمة المغلقة بالكثير من عيوب تسخين الجاذبية. يبدو الكثير منهم بعيد المنال ، لكن دعونا نسردهم على أي حال:
- مظهر قبيح. تعمل أنابيب الإمداد ذات القطر الكبير تحت السقف ، مما يعطل جماليات الغرفة.
- صعوبة في التثبيت. نحن هنا نتحدث عن حقيقة أن أنابيب الإمداد والتفريغ تغير قطرها في خطوات حسب عدد أجهزة التدفئة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نظام التسخين بالجاذبية لمنزل خاص مصنوع من أنابيب فولاذية ، والتي يصعب تركيبها.
- كفاءة منخفضة. يُعتقد أن التدفئة الداخلية أكثر اقتصادا ، ولكن هناك أنظمة دوران طبيعية جيدة التصميم تعمل أيضًا.
- منطقة تدفئة محدودة. يعمل نظام الجاذبية بشكل جيد في مناطق تصل إلى 200 متر مربع. متر
- عدد محدود من الطوابق. لا يتم تثبيت مثل هذه التدفئة في المنازل فوق طابقين.
بالإضافة إلى ما سبق ، يحتوي إمداد حرارة الجاذبية على دائرتين كحد أقصى ، بينما تحتوي المنازل الحديثة غالبًا على عدة دوائر.
الاختلافات في تشغيل غلاية الوقود الصلب
قلب أي نظام تدفئة هو المرجل. على الرغم من أنه من الممكن التثبيتنفس الطرز ، سيكون العمل مع نوع مختلف من التدفئة مختلفًا. للتشغيل العادي للغلاية ، يجب ألا تقل درجة حرارة الغلاف المائي عن 55 درجة مئوية. إذا كانت درجة الحرارة أقل ، في هذه الحالة سيتم تغطية المرجل بالداخل بالقطران والسخام ، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءته. سوف تحتاج إلى التنظيف باستمرار.
لمنع حدوث ذلك ، يتم تركيب صمام ثلاثي الاتجاه في نظام مغلق عند مخرج المرجل ، والذي يحرك المبرد في دائرة صغيرة ، متجاوزًا السخانات ، حتى يسخن المرجل. إذا بدأت درجة الحرارة في تجاوز 55 درجة مئوية ، في هذه الحالة يفتح الصمام ويختلط الماء في دائرة كبيرة.
الصمام ثلاثي الاتجاهات غير مطلوب لنظام تسخين الجاذبية. والحقيقة هي أنه هنا لا يحدث الدوران بسبب المضخة ، ولكن بسبب تسخين الماء ، وحتى ارتفاع درجة الحرارة ، لا تبدأ الحركة. فرن الغلاية في هذه الحالة يظل نظيفًا باستمرار. لا يشترط وجود صمام ثلاثي مما يقلل من تكلفة النظام ويبسطه ويزيد من مميزاته.
سلامة التدفئة
كما ذكرنا أعلاه ، فإن الضغط في نظام مغلق أكبر منه في نظام الجاذبية. لذلك ، فإنهم يتخذون نهجًا مختلفًا للأمن. في التسخين المغلق ، يتم تعويض تمدد المبرد في خزان التمدد بغشاء.
إنه مغلق بالكامل وقابل للتعديل. بعد تجاوز الضغط الأقصى المسموح به في النظام ، المبرد الزائد ، التغلب على مقاومة الغشاء ، يذهب إلى الخزان.
يسمى تسخين الجاذبية مفتوحًا بسبب تسرب خزان التمدد. يمكنك تركيب خزان من النوع الغشائي وعمل نظام تسخين مغلق بالجاذبية ، لكن كفاءته ستكون أقل بكثير ، لأن المقاومة الهيدروليكية ستزداد.
يعتمد حجم خزان التمدد على كمية الماء. للحساب ، يتم أخذ حجمه وضربه في معامل التمدد ، والذي يعتمد على درجة الحرارة. أضف 30٪ إلى النتيجة
يتم تحديد المعامل وفقًا لدرجة الحرارة القصوى التي يصل إليها الماء.
ازدحام الهواء وكيفية التعامل معه
للتشغيل العادي للتدفئة ، من الضروري ملء النظام بالكامل بسائل التبريد. يمنع منعا باتا وجود الهواء. يمكن أن تخلق انسدادًا يمنع مرور الماء. في هذه الحالة ، ستكون درجة حرارة الغلاف المائي للغلاية مختلفة تمامًا عن درجة حرارة السخانات. لإزالة الهواء ، يتم تركيب صمامات الهواء وصنابير Mayevsky. يتم تثبيتها في أعلى أجهزة التسخين وكذلك في الأقسام العلوية من النظام.
ومع ذلك ، إذا كان التسخين بالجاذبية يحتوي على منحدرات أنابيب المدخل والمخرج الصحيحة ، فلا يلزم وجود صمامات. سوف يرتفع الهواء الموجود في خط الأنابيب المائل بحرية إلى أعلى النظام ، وهناك ، كما تعلم ، يوجد خزان تمدد مفتوح. كما أنه يضيف ميزة لفتح التسخين عن طريق تقليل العناصر غير الضرورية.
هل من الممكن تركيب نظام البولي بروبلينالأنابيب
غالبًا ما يفكر الأشخاص الذين يصنعون التدفئة بأنفسهم فيما إذا كان من الممكن صنع نظام تسخين بالجاذبية من مادة البولي بروبيلين. بعد كل شيء ، الأنابيب البلاستيكية أسهل في التركيب. لا توجد وظائف لحام باهظة الثمن وأنابيب فولاذية ، ويمكن أن يتحمل البولي بروبلين درجات الحرارة العالية. يمكنك الإجابة على أن هذه التدفئة ستنجح. لفترة على الاقل. ثم ستبدأ الكفاءة في الانخفاض. ماهو السبب؟ النقطة هي منحدرات أنابيب الإمداد والتفريغ ، والتي تضمن تدفق الجاذبية للماء.
يحتوي البولي بروبلين على تمدد خطي أكبر من الأنابيب الفولاذية. بعد دورات التسخين المتكررة بالماء الساخن ، ستبدأ الأنابيب البلاستيكية في الترهل ، منتهكة المنحدر المطلوب. نتيجة لذلك ، فإن معدل التدفق ، إذا لم يتوقف ، سينخفض بشكل كبير ، وسوف تضطر إلى التفكير في تركيب مضخة دورانية.
صعوبات في تركيب نظام الجاذبية في منزل من طابقين
يمكن لنظام التسخين بالجاذبية لمنزل من طابقين أن يعمل بكفاءة. لكن تركيبه أصعب بكثير من تركيبه من طابق واحد. هذا يرجع إلى حقيقة أن أسقف العلية لا تصنع دائمًا. إذا كان الطابق الثاني عبارة عن علية ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه: أين يتم وضع خزان التمدد ، لأنه يجب أن يكون في الأعلى؟
المشكلة الثانية التي سيتعين عليك مواجهتها هي أن نوافذ الطابقين الأول والثاني ليست دائمًا على نفس المحور ، لذلك لا يمكن توصيل البطاريات العلوية بالبطاريات السفلية عن طريق وضع الأنابيب في أقصر طريق. هذا يعني أنه سيتعين عمل المنعطفات والانحناءات الإضافية ، مما سيزيد من الهيدروليكيالمقاومة في النظام
المشكلة الثالثة هي انحناء السقف الذي قد يجعل من الصعب الحفاظ على المنحدرات المناسبة.
نصائح لتثبيت تدفئة الجاذبية في منزل من طابقين
يمكن حل معظم هذه المشاكل في مرحلة تصميم المنزل. هناك أيضًا سر صغير حول كيفية زيادة كفاءة تدفئة منزل من طابقين. من الضروري توصيل أنابيب مخرج المشعات المثبتة في الطابق الثاني مباشرة بخط العودة بالطابق الأول ، وعدم عمل خط رجوع في الطابق الثاني.
حيلة أخرى هي جعل خطوط الإمداد والعودة من الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة. لا تقل عن 50 مم
هل أحتاج إلى مضخة في نظام تسخين بالجاذبية؟
أحيانًا يكون هناك خيار عند تركيب التدفئة بشكل غير صحيح ، والفرق بين درجة حرارة غلاف المرجل والعودة كبير جدًا. المبرد الساخن ، الذي لا يحتوي على ضغط كافٍ في الأنابيب ، يبرد قبل الوصول إلى آخر أجهزة التسخين. إعادة بناء كل شيء عمل شاق. كيف تحل المشكلة بأقل تكلفة؟ يمكن أن يساعد تركيب مضخة دورانية في نظام تسخين بالجاذبية. لهذه الأغراض ، يتم عمل تجاوز ، يتم فيه بناء مضخة منخفضة الطاقة.
قوة عالية غير مطلوبة ، لأنه مع النظام المفتوح ، يتم إنشاء ضغط إضافي في الناهض الذي يغادر المرجل. هناك حاجة إلى ممر جانبي من أجل ترك إمكانية العمل بدون كهرباء. يركب على الارجاع قبل المرجل
كيفية رفع المزيدالكفاءة
يبدو أن النظام الذي يتمتع بالدوران الطبيعي قد وصل بالفعل إلى الكمال ، ومن المستحيل التفكير في أي شيء لزيادة الكفاءة ، لكن الأمر ليس كذلك. يمكنك زيادة راحة استخدامه بشكل كبير عن طريق زيادة الوقت بين حرائق الغلايات. للقيام بذلك ، تحتاج إلى تركيب غلاية ذات طاقة أكبر مما هو مطلوب للتدفئة ، وإزالة الحرارة الزائدة إلى مجمع الحرارة.
تعمل هذه الطريقة حتى بدون استخدام مضخة الدورة الدموية. بعد كل شيء ، يمكن للمبرد الساخن أيضًا أن يرتفع الناهض من مجمع الحرارة ، في الوقت الذي يحترق فيه الحطب في الغلاية.
