Pengenalan teknologi modern telah menyebabkan penggantian sistem pemanas gravitasi secara bertahap. Jenis pemanas ruangan baru lebih efisien dan membutuhkan biaya lebih rendah selama musim dingin. Lalu mengapa sistem gravitasi masih dipasang di rumah-rumah pribadi modern? Jawaban atas pertanyaan ini sederhana: mereka memiliki keandalan yang tinggi berdasarkan pemahaman hukum fisika, serta kemandirian energi dari sumber arus listrik.
Berdasarkan prinsip apa sistem pemanas gravitasi bekerja
Pemanasan gravitasi juga disebut sistem sirkulasi alami. Ini telah digunakan untuk memanaskan rumah sejak pertengahan abad terakhir. Awalnya masyarakat awam tidak mempercayai cara ini, namun melihat keamanan dan kepraktisannya, mereka secara bertahap mulai mengganti kompor batu bata dengan pemanas air.
Kemudian dengan munculnya boiler bahan bakar padatkebutuhan akan oven besar hilang sama sekali. Sistem pemanas gravitasi bekerja dengan prinsip sederhana. Air dalam boiler memanas, dan berat jenisnya menjadi kurang dingin. Akibatnya, ia naik di sepanjang riser vertikal ke titik tertinggi sistem. Setelah itu, air pendingin mulai bergerak ke bawah, dan semakin dingin, semakin besar kecepatan gerakannya. Aliran dibuat dalam pipa yang diarahkan ke titik terendah. Titik ini adalah pipa balik yang dipasang di boiler.
Saat bergerak dari atas ke bawah, air melewati radiator, meninggalkan sebagian panasnya di dalam ruangan. Pompa sirkulasi tidak berpartisipasi dalam proses pergerakan cairan pendingin, membuat sistem ini mandiri. Karena itu, dia tidak takut padam listrik.
Perhitungan sistem pemanas gravitasi dilakukan dengan mempertimbangkan kehilangan panas rumah. Daya yang diperlukan dari perangkat pemanas dihitung, dan atas dasar ini boiler dipilih. Itu harus memiliki cadangan daya satu setengah kali.
Deskripsi Skema
Agar pemanasan seperti itu bekerja, rasio pipa, diameter dan sudut kemiringannya harus dipilih dengan benar. Selain itu, beberapa jenis radiator tidak digunakan dalam sistem ini.
Mari kita pertimbangkan elemen apa yang terdiri dari seluruh struktur:
- Ketel bahan bakar padat. Masuknya air ke dalamnya harus pada titik terendah dari sistem. Secara teoritis, boiler juga dapat berupa listrik atau gas, tetapi dalam praktiknya untuk sistem seperti itu tidakterapkan.
- Peningkat vertikal. Bagian bawahnya terhubung ke pasokan boiler, dan bagian atasnya bercabang. Satu bagian terhubung ke pipa pasokan, dan yang kedua terhubung ke tangki ekspansi.
- Tangki ekspansi. Kelebihan air dituangkan ke dalamnya, yang terbentuk selama ekspansi dari pemanasan.
- Pipa pasokan. Agar sistem pemanas air gravitasi bekerja secara efisien, pipa harus memiliki kemiringan ke bawah. Nilainya adalah 1-3%. Artinya, untuk pipa 1 meter, perbedaannya harus 1-3 sentimeter. Selain itu, pipa harus mengecil diameternya saat bergerak menjauh dari boiler. Untuk ini, pipa dari bagian yang berbeda digunakan.
- Peralatan pemanas. Baik pipa berdiameter besar atau radiator besi tuang M 140 dipasang seperti itu. Radiator bimetalik dan aluminium modern tidak direkomendasikan. Mereka memiliki area aliran kecil. Dan karena tekanan dalam sistem pemanas gravitasi kecil, lebih sulit untuk mendorong pendingin melalui perangkat pemanas tersebut. Laju aliran akan berkurang.
- Kembali pipa. Sama seperti pipa suplai, pipa ini memiliki kemiringan yang memungkinkan air mengalir bebas menuju boiler.
- Derek untuk menguras dan mengambil air. Kran pembuangan dipasang di titik terendah, tepat di sebelah boiler. Keran untuk pengambilan air dilakukan di tempat yang nyaman. Paling sering, ini adalah lokasi yang dekat dengan pipa yang terhubung ke sistem.
Manfaat Sistem
Keuntungan paling mendasar dari sistem pemanas gravitasi adalah otonomi penuhnya. Karena kesederhanaanunsur-unsurnya tidak memerlukan listrik. Kelebihan lainnya adalah keandalan, karena semakin sederhana sistemnya, semakin sedikit perawatan yang diperlukan. Perlu dicatat bahwa tekanan yang lebih rendah dalam sistem pemanas gravitasi kurang berbahaya.
Kekurangan
Pendukung sistem tertutup menyebutkan banyak kerugian dari pemanasan gravitasi. Banyak dari mereka terlihat tidak masuk akal, tetapi mari kita daftar mereka:
- Penampilan jelek. Pipa pasokan berdiameter besar mengalir di bawah langit-langit, mengganggu estetika ruangan.
- Kesulitan dalam instalasi. Di sini kita berbicara tentang fakta bahwa pipa suplai dan pelepasan mengubah diameternya secara bertahap tergantung pada jumlah perangkat pemanas. Selain itu, sistem pemanas gravitasi rumah pribadi terbuat dari pipa baja, yang lebih sulit dipasang.
- Efisiensi rendah. Pemanasan dalam ruangan diyakini lebih ekonomis, tetapi ada sistem sirkulasi alami yang dirancang dengan baik yang bekerja dengan baik.
- Area pemanas terbatas. Sistem gravitasi bekerja dengan baik di area hingga 200 meter persegi. meter.
- Jumlah lantai terbatas. Pemanas seperti itu tidak dipasang di rumah-rumah di atas dua lantai.
Selain di atas, suplai panas gravitasi memiliki maksimum 2 sirkuit, sedangkan rumah modern sering memiliki beberapa sirkuit.
Perbedaan pengoperasian boiler bahan bakar padat
Jantung dari setiap sistem pemanas adalah ketel. Meskipun dimungkinkan untuk menginstalmodel yang sama, bekerja dengan berbagai jenis pemanasan akan berbeda. Untuk pengoperasian normal boiler, suhu jaket air harus minimal 55 °C. Jika suhunya lebih rendah, maka dalam hal ini boiler di dalamnya akan ditutupi dengan tar dan jelaga, akibatnya efisiensinya akan berkurang. Itu harus terus dibersihkan.
Untuk mencegah hal ini terjadi, katup tiga arah dipasang dalam sistem tertutup di outlet boiler, yang menggerakkan cairan pendingin dalam lingkaran kecil, melewati pemanas, hingga boiler memanas. Jika suhu mulai melebihi 55 °C, maka dalam hal ini katup terbuka, dan air bercampur menjadi lingkaran besar.
Katup tiga arah tidak diperlukan untuk sistem pemanas gravitasi. Faktanya adalah bahwa di sini sirkulasi tidak terjadi karena pompa, tetapi karena pemanasan air, dan sampai memanas hingga suhu tinggi, gerakan tidak dimulai. Tungku boiler dalam hal ini tetap bersih secara konstan. Katup tiga arah tidak diperlukan, yang mengurangi biaya dan penyederhanaan sistem dan menambah keuntungannya.
Keamanan pemanas
Seperti disebutkan di atas, tekanan dalam sistem tertutup lebih besar daripada dalam sistem gravitasi. Oleh karena itu, mereka mengambil pendekatan keamanan yang berbeda. Dalam pemanasan tertutup, ekspansi cairan pendingin dikompensasikan dalam tangki ekspansi dengan membran.
Ini sepenuhnya disegel dan dapat disesuaikan. Setelah melebihi tekanan maksimum yang diijinkan dalam sistem, kelebihan pendingin, mengatasi hambatan membran, masuk ke tangki.
Pemanasan gravitasi disebut terbuka karena tangki ekspansi bocor. Anda dapat memasang tangki tipe membran dan membuat sistem pemanas gravitasi tertutup, tetapi efisiensinya akan jauh lebih rendah, karena resistensi hidrolik akan meningkat.
Volume tangki ekspansi tergantung pada jumlah air. Untuk perhitungan, volumenya diambil dan dikalikan dengan koefisien ekspansi, yang tergantung pada suhu. Tambahkan 30% ke hasilnya.
Koefisien dipilih berdasarkan suhu maksimum yang dicapai air.
Kemacetan udara dan cara mengatasinya
Untuk operasi pemanasan normal, sistem perlu diisi penuh dengan cairan pendingin. Kehadiran udara sangat dilarang. Hal ini dapat membuat penyumbatan yang mencegah lewatnya air. Dalam hal ini, suhu jaket air boiler akan sangat berbeda dari suhu pemanas. Untuk menghilangkan udara, katup udara, keran Mayevsky dipasang. Mereka dipasang di bagian atas perangkat pemanas, serta di bagian atas sistem.
Namun, jika pemanasan gravitasi memiliki kemiringan pipa saluran masuk dan keluar yang benar, tidak diperlukan katup. Udara di pipa miring akan dengan bebas naik ke bagian atas sistem, dan di sana, seperti yang Anda tahu, ada tangki ekspansi terbuka. Ini juga menambah keuntungan untuk membuka pemanasan dengan mengurangi item yang tidak perlu.
Apakah mungkin memasang sistem polipropilenapipa
Orang yang membuat pemanas sendiri sering berpikir apakah mungkin membuat sistem pemanas gravitasi dari polipropilen. Lagi pula, pipa plastik lebih mudah dipasang. Tidak ada pekerjaan pengelasan dan pipa baja yang mahal, dan polypropylene dapat menahan suhu tinggi. Anda dapat menjawab bahwa pemanasan seperti itu akan berhasil. Setidaknya untuk sementara. Maka efisiensi akan mulai menurun. Apa alasannya? Intinya adalah kemiringan pipa suplai dan pembuangan, yang memastikan aliran gravitasi air.
Polypropylene memiliki ekspansi linier yang lebih besar daripada pipa baja. Setelah siklus berulang pemanasan dengan air panas, pipa plastik akan mulai melorot, melanggar kemiringan yang diperlukan. Akibatnya, laju aliran, jika tidak dihentikan, akan berkurang secara signifikan, dan Anda harus memikirkan untuk memasang pompa sirkulasi.
Kesulitan dalam memasang sistem gravitasi di rumah berlantai dua
Sistem pemanas gravitasi rumah dua lantai juga dapat bekerja secara efisien. Tetapi pemasangannya jauh lebih sulit daripada yang satu lantai. Ini disebabkan oleh fakta bahwa atap tipe loteng tidak selalu dibuat. Jika lantai dua adalah loteng, maka muncul pertanyaan: di mana harus meletakkan tangki ekspansi, karena itu harus di paling atas?
Masalah kedua yang harus Anda hadapi adalah bahwa jendela lantai pertama dan kedua tidak selalu pada sumbu yang sama, oleh karena itu, baterai atas tidak dapat dihubungkan ke yang lebih rendah dengan memasang pipa terpendek jalan. Ini berarti bahwa belokan dan tikungan tambahan harus dibuat, yang akan meningkatkan hidraulikhambatan dalam sistem.
Masalah ketiga adalah kelengkungan atap, yang mungkin menyulitkan untuk mempertahankan kemiringan yang tepat.
Tips memasang pemanas gravitasi di rumah dua lantai
Sebagian besar masalah ini dapat diselesaikan pada tahap desain rumah. Ada juga sedikit rahasia tentang cara meningkatkan efisiensi pemanasan rumah dua lantai. Hal ini diperlukan untuk menghubungkan pipa outlet radiator yang dipasang di lantai dua langsung ke jalur balik lantai pertama, dan tidak membuat jalur balik di lantai dua.
Trik lainnya adalah membuat pipa suplai dan return dari pipa berdiameter besar. Tidak kurang dari 50 mm.
Apakah saya memerlukan pompa dalam sistem pemanas gravitasi?
Terkadang ada opsi ketika pemanas tidak dipasang dengan benar, dan perbedaan antara suhu jaket boiler dan pengembaliannya sangat besar. Pendingin panas, yang tidak memiliki tekanan yang cukup di dalam pipa, mendingin sebelum mencapai perangkat pemanas terakhir. Membangun kembali semuanya adalah kerja keras. Bagaimana memecahkan masalah dengan biaya minimal? Memasang pompa sirkulasi dalam sistem pemanas gravitasi dapat membantu. Untuk tujuan ini, bypass dibuat, di mana pompa berdaya rendah dibangun.
Daya tinggi tidak diperlukan, karena dengan sistem terbuka, tekanan tambahan dibuat di riser meninggalkan boiler. Sebuah bypass diperlukan untuk meninggalkan kemungkinan bekerja tanpa listrik. Itu dipasang pada pengembalian sebelum boiler.
Cara meningkatkan lebih banyakefisiensi
Tampaknya sistem dengan sirkulasi alami telah disempurnakan, dan tidak mungkin memikirkan apa pun untuk meningkatkan efisiensi, tetapi ternyata tidak. Anda dapat secara signifikan meningkatkan kenyamanan penggunaannya dengan meningkatkan waktu antara kebakaran boiler. Untuk melakukan ini, Anda perlu memasang boiler dengan daya yang lebih besar daripada yang dibutuhkan untuk pemanasan, dan membuang kelebihan panas ke akumulator panas.
Cara ini bekerja bahkan tanpa menggunakan pompa sirkulasi. Lagi pula, pendingin panas juga dapat membangkitkan riser dari akumulator panas, pada saat kayu bakar terbakar di boiler.
