Tutti conoscono la selezione naturale, e questo vale anche per le numerose invenzioni dell'umanità. Nel tempo, passano anche qualcosa di simile. Alcune tecnologie affonderanno nel baratro, rimanendo per sempre dimenticate, mentre altre diventeranno dei classici immortali e fuori concorso. Quanto a quest'ultimo comprende anche un impianto di riscaldamento a circolazione naturale (CO con EC). Nonostante la disponibilità di soluzioni più avanzate e funzionali, la tecnologia è ancora richiesta, ha superato con successo la prova del tempo.
Caratteristiche della circolazione naturale
Questo sistema ha altri nomi: termosifone, gravità, gravità.
Include diversi componenti:
- Generatore di calore (caldaia, stufa o caminetto con acquamaglietta).
- Circuito chiuso - tubazioni, radiatori riempiti con termovettore liquido (acqua, olio, antigelo).
- Vaso di espansione.
- Valvole di intercettazione e controllo.
- Strumenti.
Il liquido di raffreddamento riscaldato dal forno o dalla caldaia si muove in un circuito chiuso, riscaldando i radiatori. E quelli, a loro volta, trasferiscono energia all'aria circostante nella stanza. La caratteristica principale di questo sistema risiede nel modo speciale che assicura il movimento del liquido di raffreddamento.
È notevolmente più facile per i residenti di edifici residenziali, poiché negli appartamenti è stato installato il riscaldamento centralizzato. I proprietari di immobili privati devono provvedere autonomamente al riscaldamento dell'acqua a circolazione naturale per le proprie abitazioni. Ma come funziona il sistema in questione? Questo è discusso di seguito.
Principio di funzionamento
Come sappiamo dalla scuola, se un mezzo viene riscaldato, il suo volume aumenterà secondo le leggi note della fisica. Inoltre, dal lato della zona più fredda, la forza di Archimede inizia ad agire su di essa, costringendola a salire.
Anche questo fenomeno ha il suo nome: convezione. È esso che funge da "unità di potenza" del liquido di raffreddamento, dove appare il concetto di "circolazione naturale". E poiché la convezione è strettamente correlata alla gravità, il sistema è anche chiamato gravitazionale.
La potenza del flusso di convezione dipende in gran parte dalla differenza di temperatura tra il liquido di raffreddamento riscaldato nella caldaia o nel forno e nell'area del fluido in ingresso (ritorno). Come puoi capireil pompaggio del mezzo di lavoro viene effettuato senza l'uso di una pompa. E questo implica che il sistema di riscaldamento di una casa a un piano a circolazione naturale non necessita di elettricità, cioè non è volatile. E poiché non c'è un elettrodomestico, i risparmi sono evidenti.
In altre parole, quando riscaldata, l'acqua (solitamente usata come termovettore) perde densità e sale lungo la colonna centrale, spinta da un getto freddo che ritorna in caldaia. Successivamente, l'acqua calda viene inviata ai radiatori attraverso i tubi di alimentazione. Emettendo calore, si raffredda e per gravità ritorna al generatore di calore (ritorno) e il ciclo si ripete innumerevoli volte.
Inoltre, poiché non c'è pompa, non ci sarà sovrapressione. Pertanto, come vaso di espansione è sufficiente un contenitore aperto. La sua presenza è dovuta al fatto che nell'impianto di riscaldamento viene mantenuta una pressione costante.
Fattori significativi
Ma cosa influenza la velocità dell'acqua nel sistema di riscaldamento a circolazione naturale di una casa a un piano? Questo di solito è dovuto ai seguenti fattori:
- Il valore della pressione di circolazione - più è, meglio è.
- Diametro delle tubazioni: una piccola sezione creerà una maggiore resistenza al flusso d'acqua rispetto a un diametro maggiore. A questo proposito, le dimensioni per il cablaggio sono generalmente da 32 a 40 mm.
- Materiale per la produzione di tubazioni: le moderne soluzioni in polipropilene sono menoresistenza rispetto ai tubi metallici.
- Il profilo gira - idealmente quando la tubazione è diritta.
- Il numero di raccordi, adattatori, rondelle di ritegno: qui ci sono delle limitazioni, poiché ogni valvola riduce il grado di pressione.
Per creare la pressione ottimale nell'impianto di riscaldamento con EC, la caldaia deve essere posizionata il più in basso possibile al di sotto del circuito dell'impianto. Di norma, questo è il seminterrato. Per ovvi motivi, il vaso di espansione è installato il più in alto possibile e nella maggior parte dei casi si trova in soffitta.
Va tenuto presente che il sistema di riscaldamento di una casa a circolazione naturale ha un carattere inerte, il che significa che scorre piuttosto lentamente. La durata dall'accensione della caldaia alla completa stabilizzazione del regime di temperatura richiede diverse ore.
Opzioni refrigerante
Di norma, è consuetudine utilizzare acqua o antigelo come refrigerante. Ma poiché quest'ultimo ha una densità maggiore e un basso trasferimento di calore, ci vorrà molto più tempo per riscaldarlo, e quindi il carburante. A questo proposito, è molto più redditizio utilizzare l'acqua.
Inoltre, quando l'antigelo è riscaldato, si espande molto di più. Di conseguenza, quando si sceglie questo liquido di raffreddamento, il vaso di espansione deve essere ancora più grande dell'acqua.
Vantaggi del sistema di riscaldamento EC
I principali vantaggi del riscaldamento domestico a circolazione naturale sono:
- Effetto a basso costonessuna pompa di circolazione costosa.
- Nessun rumore. Anche le pompe più moderne producono un ronzio silenzioso: durante il giorno non si sente sullo sfondo del rumore ambientale, ma di notte si sente il ronzio, che provoca disagio.
- I malfunzionamenti della pompa comportano costi aggiuntivi.
- Il numero di guasti è minimo: non c'è praticamente nulla da rompere qui, tranne la caldaia. Le perdite sono rare e possono essere facilmente riparate da soli.
Ma il principale vantaggio del sistema di riscaldamento EC risiede proprio nella sua indipendenza energetica. Nelle aree in cui ci sono continue interruzioni di corrente, questa è l'opzione migliore.
Contro evidenti
Sì, e un tale sistema di riscaldamento apparentemente perfetto di una casa a un piano a circolazione naturale, funzionante secondo tutte le leggi della fisica, presenta una serie di inconvenienti.
Gli ovvi svantaggi includono:
- Breve intervallo di refrigerante.
- L'impossibilità di regolare la temperatura in ogni stanza separatamente.
- L'acqua circola nel circuito sotto una leggera pressione, che provoca un notevole calo della temperatura: più il radiatore è lontano dalla caldaia, più è basso.
- Lungo periodo affinché il sistema entri in modalità di funzionamento completo.
- Poiché il vaso di espansione si trova in una stanza fredda mansardata (che spesso non è riscaldata), esiste la possibilità che il liquido di raffreddamento si congeli.
Nonostante tutti questi aspetti negativi,il riscaldamento con EC è ancora rilevante. Forse questo è dovuto al fatto che per molte persone i vantaggi superano tutti gli svantaggi sopra indicati.
Varietà di circuiti di riscaldamento
Un impianto di riscaldamento dell'acqua a circolazione naturale può essere realizzato secondo uno di diversi schemi:
- un tubo;
- due tubi;
- fascio.
In questo caso, parametri generali come la lunghezza del circuito, il numero di batterie e molti altri non giocano un ruolo speciale. Tuttavia, potrebbero esserci molti schemi più specifici. Tuttavia, di seguito considereremo solo i più semplici.
Linea monotubo
Questo è lo schema più semplice, in cui un tubo viene utilizzato per fornire acqua ai radiatori. Tuttavia, in alcuni casi, puoi farne a meno, poiché il calore è fornito dall'area delle tubazioni stesse.
Se lo schema implica ancora la presenza di radiatori, è necessario fare i calcoli corretti per il numero di batterie (sezioni). La quantità ottimale non è superiore a 5. Dopotutto, mentre l'acqua passa attraverso ogni punto, si raffredda. Inoltre, nell'impianto di riscaldamento di una casa privata a circolazione naturale, è necessario utilizzare il minor numero possibile di valvole di intercettazione. Allo stesso tempo, non è necessario ridurre notevolmente la lunghezza del contorno stesso.
L'opzione ideale in questo caso è una disposizione diagonale. In altre parole, il liquido di raffreddamento entrerà nei radiatori dall' alto, reindirizzando in ogni punto. Dopo l'ultima batteria, l'acqua raffreddata verrà restituitacaldaia attraverso il tubo di uscita chiamato tubo di ritorno. Allo stesso tempo, l'intera pipeline è la stessa, che in re altà è l'intera essenza di una linea a tubo singolo.
Sistema a due tubi
Questo schema è un po' più complicato, ma ha anche i suoi vantaggi. Qui, il liquido di raffreddamento caldo viene trasportato attraverso le batterie attraverso una tubazione e, in uno stato raffreddato, ritorna alla caldaia attraverso un' altra linea. Di conseguenza, l'efficienza del trasferimento di calore dalle batterie collegate a una gamba orizzontale è migliorata. Di norma, la linea di alimentazione corre lungo il soffitto o si trova in soffitta. Per quanto riguarda la linea di ritorno, è sopra il pavimento.
Nonostante l'evidente vantaggio di una linea unica (minimo materiali, quindi minimi costi), un impianto di riscaldamento a due tubi a circolazione naturale di una casa a due piani (o un piano) sarà comunque la soluzione migliore. Inoltre, è diviso in due rami con un numero identico di radiatori.
Allo stesso tempo, ogni batteria riceve un liquido di raffreddamento con la stessa temperatura, che è già un vantaggio e molto importante! Inoltre, è possibile regolarlo automaticamente, poiché i dispositivi non dipendono l'uno dall' altro. Sulla base del vantaggio menzionato di uno schema a tubo singolo, segue lo svantaggio di un sistema a due tubi: un maggiore consumo di materiali. Ciò è particolarmente vero per le case a due piani.
Caratteristiche dello schema di raggi
In questo caso, le linee di ingresso e uscita sono collegate ad un apposito collettore. Si tratta infatti di un pettine di distribuzione, in cui ogni uscita è dotata di uno strozzatore. Tuttavia, per ogni batteriavengono forniti due tubi.
A giudicare dal punto di vista del controllo della temperatura, un tale sistema di riscaldamento a circolazione naturale è il più conveniente. Allo stesso tempo, il lavoro di installazione qui è più complicato, poiché vengono utilizzati troppi tubi. Pertanto, per non rovinare l'aspetto della stanza, vengono rimossi sul pavimento o nascosti dietro falsi muri. E questo porta già ad un aumento significativo del costo del lavoro.
Caratteristiche dell'edificio CO con EC
Poiché il funzionamento del CO con l'EC si basa su leggi fisiche naturali (un ambiente riscaldato crea un flusso verso l' alto), le batterie devono essere posizionate sopra il livello della caldaia. La posizione ottimale è il seminterrato o seminterrato. Se né l'uno né l' altro sono disponibili, viene praticata una rientranza nel pavimento di dimensioni adeguate per l'installazione di un generatore di calore.
E questo vale non solo per una casa privata, ma anche per appartamenti con riscaldamento autonomo. Insieme al massetto viene tagliata una piccola parte del pavimento in modo da poter posizionare una caldaia di riscaldamento a circolazione naturale direttamente sul solaio.
Per una migliore circolazione naturale del liquido di raffreddamento, è necessario un collettore accelerato o un tratto di tubo verticale, che nasce dalla caldaia e sale fino al soffitto stesso. Successivamente, i locali scendono dall'autostrada principale ai radiatori.
L' altezza minima del collettore boost deve essere di almeno 1.500 mm, mentre va tenuto presente che deve esserci spazio libero tra la linea superiore e il soffittospazio per un vaso di espansione. E come sappiamo, questo è un elemento indispensabile dell'intero sistema di riscaldamento. Se la casa ha soffitti bassi, il serbatoio viene appena rimosso in soffitta e queste stanze devono essere isolate. È possibile realizzare un impianto di riscaldamento di tipo chiuso utilizzando un vaso di espansione a membrana, che può essere posizionato in qualsiasi luogo conveniente.
Vale la pena notare che un impianto di riscaldamento chiuso a circolazione naturale ha i suoi vantaggi:
- La perdita di calore è ampiamente ridotta grazie al vaso di espansione.
- Il sistema chiuso non richiede una ventilazione regolare.
- Si riduce anche il volume del vaso di espansione, lo stesso vale per l'inerzia termica dell'impianto.
Come puoi capire, la presenza di un secondo piano in casa aumenta notevolmente l'efficienza del collettore accelerante.
Per questo motivo, è molto più facile organizzare la circolazione naturale del liquido di raffreddamento in un palazzo a due piani che in una casa a un piano.
Regole per l'installazione di un impianto di riscaldamento con EC
Se c'è il desiderio o la necessità di organizzare un sistema di riscaldamento con un EC, allora è necessario prendere in considerazione una serie di regole:
- I rami orizzontali delle tubazioni del circuito devono necessariamente essere inclinati nella direzione di movimento del liquido di raffreddamento. Fino a 10 mm su linee lunghe e fino a 50 mm su sezioni corte per metro.
- Nel corso della creazione di un sistema di riscaldamento a circolazione naturale con le tue mani, dovresti usare tutti i modi possibilicercare di ridurre la resistenza idraulica del circuito. Questa regola dovrebbe essere seguita quando si scelgono le batterie: i radiatori in ghisa sono la scelta migliore a causa del loro piccolo spazio libero.
- I tubi in polimero hanno il grado di resistenza idraulica più basso. Inoltre, non crescono eccessivamente di scala. Ma è meglio non utilizzare opzioni metallo-plastica, poiché l'area di flusso è notevolmente ridotta a causa dei raccordi. La scelta migliore sono i tubi in polipropilene, la loro temperatura di esercizio è di 70 °. Le opzioni in polietilene reticolato sono ancora più preferibili: la loro soglia di temperatura è di 95 ° C.
- Se sono presenti diramazioni nel circuito di riscaldamento, dopo ciascuna di esse viene selezionato il diametro del tubo di una misura inferiore. Per il ritorno, è vero il contrario: la dimensione aumenta.
Poiché il concetto di impianto di riscaldamento a circolazione naturale implica l'assenza dell'utilizzo di energia elettrica, anche la caldaia deve essere non volatile. E tali modelli sono realizzati da molti produttori.
Tra le compagnie straniere ci sono Bertta, Stropuva, Buderus. Ma anche le aziende russe possono offrire buone opzioni: Energia, Ogonyok, Conord.
Conclusione
Come puoi vedere, l'impianto di riscaldamento con refrigerante EC ha i suoi vantaggi e svantaggi. A qualcuno piacerà questa opzione e vorranno implementarla. Altri vedono solo svantaggi in esso. In ogni caso, un tale schema di riscaldamento a circolazione naturale è adatto a moltiproprietari di casa.
Allo stesso tempo, la maggior parte di loro mette una pompa di circolazione sulla tubazione di ritorno per migliorare l'efficienza del sistema di riscaldamento. Solo che si trova sulla tangenziale. Tale misura consente di trasferire il circuito alla gravità aprendo un apposito rubinetto quando l'alimentazione viene interrotta.
