ใครๆ ก็คุ้นเคยกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และเรื่องนี้ก็เป็นความจริงที่สัมพันธ์กับสิ่งประดิษฐ์มากมายของมนุษยชาติ เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งที่คล้ายกันก็ผ่านไปเช่นกัน เทคโนโลยีบางอย่างจะจมดิ่งลงสู่ขุมนรกและถูกลืมไปตลอดกาล ในขณะที่เทคโนโลยีอื่นๆ จะกลายเป็นเทคโนโลยีคลาสสิกที่เป็นอมตะและอยู่เหนือคู่แข่ง ในส่วนหลังนี้ ยังรวมถึงระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติ (CO กับ EC) แม้จะมีโซลูชันที่ล้ำหน้าและใช้งานได้จริงมากกว่า แต่เทคโนโลยีนี้ก็ยังต้องการอยู่ แต่ก็ผ่านการทดสอบเวลาได้สำเร็จ
ลักษณะการไหลเวียนตามธรรมชาติ
ระบบนี้มีชื่อเรียกอื่นๆ: เทอร์โมไซฟอน แรงโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วง
มีส่วนประกอบหลายอย่าง:
- เครื่องกำเนิดความร้อน (หม้อต้ม เตาหรือเตาผิงพร้อมน้ำเสื้อ).
- วงปิด - ท่อ, หม้อน้ำที่เต็มไปด้วยตัวพาความร้อนเหลว (น้ำ, น้ำมัน, สารป้องกันการแข็งตัว).
- ถังขยาย
- วาล์วปิดและควบคุม
- เครื่องมือ
หล่อเย็นจากเตาเผาหรือหม้อน้ำเคลื่อนที่เป็นวงจรปิดเพื่อให้ความร้อนแก่หม้อน้ำ และในทางกลับกันก็ส่งพลังงานไปยังอากาศโดยรอบในห้อง คุณสมบัติหลักของระบบนี้อยู่ในรูปแบบพิเศษที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็น
ผู้อยู่อาศัยในอาคารที่พักอาศัยนั้นง่ายกว่าอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากมีการติดตั้งระบบทำความร้อนส่วนกลางในอพาร์ตเมนต์ เจ้าของอสังหาริมทรัพย์ส่วนตัวต้องสร้างเครื่องทำน้ำร้อนด้วยการหมุนเวียนตามธรรมชาติสำหรับบ้านของตนเอง แต่ระบบที่เป็นปัญหาทำงานอย่างไร นี้จะกล่าวถึงด้านล่าง
หลักการทำงาน
ดังที่เราทราบจากโรงเรียนว่า ถ้าสื่อถูกทำให้ร้อน ปริมาณของมันจะเพิ่มขึ้นตามกฎฟิสิกส์ที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ยิ่งไปกว่านั้น จากด้านข้างของพื้นที่ที่เย็นกว่านั้น แรงของอาร์คิมิดีสเริ่มกระทำการบังคับให้มันสูงขึ้น
ปรากฏการณ์นี้มีชื่อเรียกอีกอย่างว่าการพาความร้อน มันทำหน้าที่เป็น "หน่วยกำลัง" ของสารหล่อเย็นซึ่งแนวคิดของ "การไหลเวียนตามธรรมชาติ" ปรากฏขึ้น และเนื่องจากการพาความร้อนนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับแรงโน้มถ่วง ระบบจึงเรียกอีกอย่างว่าความโน้มถ่วง
พลังของการพาความร้อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนในหม้อไอน้ำหรือเตาเผาและในพื้นที่ของตัวกลางที่เข้ามา (กลับ) เข้าใจได้ไงการสูบน้ำของสื่อการทำงานจะดำเนินการโดยไม่ต้องใช้เครื่องสูบน้ำ และนี่ก็หมายความว่าระบบทำความร้อนของบ้านชั้นเดียวที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้านั่นคือไม่ระเหย และเนื่องจากไม่มีเครื่องใช้ไฟฟ้า ประหยัดได้ชัดเจน
กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อถูกความร้อน น้ำ (มักใช้เป็นตัวพาความร้อน) จะสูญเสียความหนาแน่นและลอยตัวขึ้นตามแนวแกนกลาง ดันโดยกระแสน้ำเย็นที่ไหลย้อนกลับไปยังหม้อต้มน้ำ หลังจากนั้นน้ำร้อนจะถูกส่งไปยังหม้อน้ำผ่านท่อจ่าย การปล่อยความร้อนจะเย็นลงและโดยแรงโน้มถ่วงจะกลับไปที่เครื่องกำเนิดความร้อน (กลับมา) และวัฏจักรซ้ำนับไม่ถ้วน
นอกจากนั้นไม่มีปั๊มก็จะไม่มีแรงดันเกิน ดังนั้นภาชนะเปิดจึงเพียงพอสำหรับใช้เป็นถังขยาย การปรากฏตัวของมันเกิดจากการที่แรงดันคงที่ในระบบทำความร้อน
ปัจจัยสำคัญ
แต่สิ่งที่ส่งผลต่อความเร็วของน้ำในระบบทำความร้อนหมุนเวียนตามธรรมชาติของบ้านชั้นเดียว? ซึ่งมักเกิดจากปัจจัยต่อไปนี้:
- ความกดดันหมุนเวียนยิ่งดี
- เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ - ส่วนเล็ก ๆ จะสร้างความต้านทานต่อการไหลของน้ำได้มากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า ในเรื่องนี้ ขนาดของสายไฟมักจะอยู่ที่ 32 ถึง 40 มม.
- วัสดุสำหรับผลิตท่อ - น้ำยาโพลีโพรพิลีนสมัยใหม่มีน้อยความต้านทานเมื่อเทียบกับท่อโลหะ
- Contour เลี้ยว - เป็นการดีเมื่อไปป์ไลน์ตรง
- จำนวนข้อต่อ อะแดปเตอร์ แหวนรอง - มีข้อจำกัดที่นี่ เนื่องจากแต่ละวาล์วจะลดระดับของแรงดัน
เพื่อสร้างแรงดันที่เหมาะสมที่สุดในระบบทำความร้อนด้วย EC ต้องวางหม้อไอน้ำให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ใต้ระบบวงจร ตามกฎแล้วนี่คือห้องใต้ดิน ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน แท็งก์ส่วนต่อขยายได้รับการติดตั้งให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และโดยส่วนใหญ่แล้วจะอยู่ที่ห้องใต้หลังคา
ควรคำนึงว่าระบบทำความร้อนของบ้านที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติมีลักษณะเฉื่อย ซึ่งหมายความว่าจะไหลค่อนข้างช้า ระยะเวลาตั้งแต่การจุดไฟของหม้อต้มจนถึงอุณหภูมิที่คงที่โดยสมบูรณ์จะใช้เวลาหลายชั่วโมง
ตัวเลือกน้ำหล่อเย็น
ตามกฎแล้ว เป็นเรื่องปกติที่จะใช้น้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัวเป็นสารหล่อเย็น แต่เนื่องจากชนิดหลังมีความหนาแน่นสูงกว่าและการถ่ายเทความร้อนต่ำ จึงต้องใช้เวลานานกว่ามากในการให้ความร้อนกับเชื้อเพลิง และด้วยเหตุนี้จึงทำให้เชื้อเพลิง ในเรื่องนี้การใช้น้ำมีกำไรมากกว่ามาก
นอกจากนี้ เมื่อสารป้องกันการแข็งตัวถูกให้ความร้อน มันจะขยายตัวมากขึ้น เป็นผลให้เมื่อเลือกน้ำหล่อเย็นนี้ ถังขยายต้องมีขนาดใหญ่กว่าน้ำ
ข้อดีของระบบทำความร้อน EC
ประโยชน์หลักของระบบทำความร้อนในบ้านแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติคือ:
- ต้นทุนต่ำไม่มีปั๊มหมุนเวียนราคาแพง
- ไม่มีเสียง. แม้แต่ปั๊มที่ทันสมัยที่สุดก็ยังสร้างเสียงฮัมที่เงียบ ในระหว่างวันจะไม่ได้ยินเสียงจากพื้นหลังของเสียงรบกวน แต่ในตอนกลางคืนจะได้ยินเสียงฮัมซึ่งทำให้รู้สึกไม่สบาย
- ปั๊มทำงานผิดปกติส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม
- จำนวนการพังทลายมีน้อย - แทบไม่มีอะไรจะพังที่นี่ ยกเว้นหม้อน้ำ รอยรั่วหายากและซ่อมง่ายด้วยตัวเอง
แต่ข้อได้เปรียบหลักของระบบทำความร้อน EC อยู่ที่ความเป็นอิสระของพลังงานอย่างแม่นยำ ในพื้นที่ที่มีไฟฟ้าดับอย่างต่อเนื่อง นี่คือตัวเลือกที่ดีที่สุด
ข้อเสียชัดเจน
ใช่ และระบบทำความร้อนที่ดูเหมือนสมบูรณ์แบบของบ้านชั้นเดียวที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ ซึ่งทำงานตามกฎฟิสิกส์ทั้งหมด มีข้อเสียหลายประการ
ข้อเสียที่เห็นได้ชัด ได้แก่:
- น้ำยาหล่อเย็นช่วงสั้น
- ไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิในแต่ละห้องแยกกันได้
- น้ำไหลเวียนผ่านวงจรภายใต้แรงดันเล็กน้อย ซึ่งทำให้อุณหภูมิลดลงอย่างเห็นได้ชัด - ยิ่งหม้อน้ำอยู่ห่างจากหม้อต้มน้ำมากเท่าใด ก็ยิ่งต่ำลงเท่านั้น
- ระยะเวลานานเพื่อให้ระบบเข้าสู่โหมดการทำงานเต็มรูปแบบ
- เนื่องจากถังขยายตั้งอยู่ในห้องใต้หลังคาเย็น (ซึ่งมักจะไม่ได้รับความร้อน) จึงมีความเป็นไปได้ที่น้ำหล่อเย็นจะแข็งตัว
แม้จะมีข้อเสียทั้งหมดการทำความร้อนด้วย EC ยังคงมีความเกี่ยวข้อง บางทีอาจเป็นเพราะว่าสำหรับคนจำนวนมากผลประโยชน์มีมากกว่าข้อเสียทั้งหมดข้างต้น
วงจรทำความร้อนแบบต่างๆ
ระบบทำน้ำร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติสามารถทำได้ตามหนึ่งในหลายแผน:
- ท่อเดียว;
- สองท่อ;
- บีม
ในกรณีนี้ พารามิเตอร์ทั่วไป เช่น ความยาวของวงจร จำนวนแบตเตอรี่ และอื่นๆ ไม่ได้มีบทบาทพิเศษ อย่างไรก็ตาม อาจมีแผนการเฉพาะเจาะจงมากกว่านี้อีกมาก อย่างไรก็ตาม ด้านล่างนี้ เราจะพิจารณาเฉพาะสิ่งที่ง่ายที่สุดเท่านั้น
ท่อเดี่ยว
นี่คือรูปแบบที่ง่ายที่สุดซึ่งใช้ท่อเดียวเพื่อจ่ายน้ำไปยังหม้อน้ำ อย่างไรก็ตาม ในบางกรณีคุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้มัน เนื่องจากความร้อนนั้นมาจากบริเวณท่อส่งเอง
หากรูปแบบยังคงแสดงถึงการมีหม้อน้ำ ก็จำเป็นต้องทำการคำนวณจำนวนแบตเตอรี่ (ส่วน) ให้ถูกต้อง ปริมาณที่เหมาะสมคือไม่เกิน 5 เพราะเมื่อน้ำผ่านแต่ละจุดก็จะเย็นลง นอกจากนี้ในระบบทำความร้อนในบ้านส่วนตัวที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติควรใช้วาล์วปิดน้อยที่สุด ในขณะเดียวกัน ความยาวของเส้นขอบเองก็ไม่จำเป็นต้องลดลงอย่างมาก
ตัวเลือกที่เหมาะสมในกรณีนี้คือการจัดเรียงในแนวทแยง กล่าวอีกนัยหนึ่งสารหล่อเย็นจะเข้าสู่หม้อน้ำจากด้านบนโดยเปลี่ยนเส้นทางไปยังแต่ละจุด หลังจากแบตเตอรี่ก้อนสุดท้าย น้ำเย็นจะถูกส่งกลับที่หม้อไอน้ำผ่านท่อทางออกที่เรียกว่าท่อส่งกลับ ในขณะเดียวกัน ไปป์ไลน์ทั้งหมดก็เหมือนกัน ซึ่งเป็นแก่นแท้ทั้งหมดของไลน์ไพพ์เดียว
ระบบสองท่อ
รูปแบบนี้ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย แต่ก็มีข้อดีเช่นกัน ที่นี่น้ำหล่อเย็นร้อนจะถูกส่งผ่านแบตเตอรี่ผ่านท่อหนึ่งและในสถานะระบายความร้อนจะกลับสู่หม้อไอน้ำผ่านอีกสายหนึ่ง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนจากแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อกับขาแนวนอนข้างหนึ่งดีขึ้น ตามกฎแล้วเส้นอุปทานจะวิ่งไปตามเพดานหรืออยู่ในห้องใต้หลังคา ส่วนเส้นกลับนั้นอยู่เหนือพื้น
แม้จะมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของบรรทัดเดียว (วัสดุขั้นต่ำดังนั้นต้นทุนขั้นต่ำ) ระบบทำความร้อนสองท่อที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติของบ้านสองชั้น (หรือชั้นเดียว) ยังคงเป็นทางออกที่ดีที่สุด. นอกจากนี้ ยังแบ่งออกเป็นสองสาขาโดยมีจำนวนหม้อน้ำเท่ากัน
ในขณะเดียวกัน แบตเตอรี่แต่ละก้อนก็ได้รับสารหล่อเย็นที่มีอุณหภูมิเท่ากัน ซึ่งเป็นข้อดีอยู่แล้ว และที่สำคัญมากด้วย! นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมได้โดยอัตโนมัติเนื่องจากอุปกรณ์ไม่ได้พึ่งพาซึ่งกันและกัน จากข้อได้เปรียบที่กล่าวถึงของโครงร่างแบบท่อเดียว ข้อเสียของระบบสองท่อตามมา - การใช้วัสดุที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบ้านสองชั้น
คุณสมบัติของโครงรังสี
ในกรณีนี้ สายเข้าและทางออกเชื่อมต่อกับท่อร่วมพิเศษ อันที่จริงนี่คือหวีกระจายซึ่งแต่ละร้านมีโช้ค อย่างไรก็ตามสำหรับแบตเตอรี่แต่ละก้อนมีท่อมาให้สองท่อ
พิจารณาจากมุมมองของการควบคุมอุณหภูมิ ระบบทำความร้อนแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติจะสะดวกที่สุด ในขณะเดียวกัน งานติดตั้งที่นี่ก็ซับซ้อนกว่า เนื่องจากมีการใช้ท่อมากเกินไป ดังนั้นเพื่อไม่ให้เสียรูปลักษณ์ของห้องพวกเขาจึงถูกย้ายไปที่พื้นหรือซ่อนอยู่หลังกำแพงปลอม และสิ่งนี้ทำให้ต้นทุนงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก
คุณลักษณะของการสร้าง CO ด้วย EC
เนื่องจากการทำงานของ CO กับ EC เป็นไปตามกฎทางกายภาพตามธรรมชาติ (สภาพแวดล้อมที่ร้อนจัดทำให้เกิดกระแสไหลขึ้น) แบตเตอรี่จะต้องอยู่เหนือระดับของหม้อไอน้ำ ตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดคือชั้นใต้ดินหรือชั้นใต้ดิน หากไม่มีอย่างใดอย่างหนึ่ง ให้ทำช่องขนาดที่เหมาะสมบนพื้นเพื่อติดตั้งเครื่องกำเนิดความร้อน
และนี่ไม่ใช่แค่สำหรับบ้านส่วนตัวแต่สำหรับอพาร์ทเมนท์ที่มีระบบทำความร้อนอัตโนมัติด้วย ส่วนเล็ก ๆ ของพื้นถูกตัดพร้อมกับการพูดนานน่าเบื่อเพื่อให้สามารถวางหม้อต้มน้ำร้อนแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติบนแผ่นพื้นได้โดยตรง
เพื่อการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็นตามธรรมชาติที่ดีขึ้น จำเป็นต้องมีตัวสะสมแบบเร่งความเร็วหรือส่วนท่อแนวตั้งซึ่งมาจากหม้อไอน้ำและขึ้นไปถึงเพดาน ต่อจากนั้นสถานที่จะลงจากทางหลวงสายหลักไปยังหม้อน้ำ
ความสูงขั้นต่ำของท่อร่วมเสริมต้องมีอย่างน้อย 1,500 มม. ในขณะที่ควรระลึกไว้เสมอว่าต้องมีที่ว่างระหว่างบรรทัดบนกับเพดานพื้นที่สำหรับถังขยาย และอย่างที่เราทราบ นี่เป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ของระบบทำความร้อนทั้งหมด หากบ้านมีเพดานต่ำถังก็จะถูกลบออกไปที่ห้องใต้หลังคาและห้องเหล่านี้จะต้องหุ้มฉนวน คุณสามารถสร้างระบบทำความร้อนแบบปิดได้โดยใช้ถังขยายเมมเบรน ซึ่งสามารถวางในตำแหน่งใดก็ได้ที่สะดวก
น่าสังเกตว่าระบบทำความร้อนแบบปิดที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติมีข้อดี:
- การสูญเสียความร้อนจะลดลงอย่างมากผ่านถังขยาย
- ระบบปิดไม่ต้องระบายอากาศปกติ
- ปริมาตรของถังขยายก็ลดลงเช่นกัน เช่นเดียวกับความเฉื่อยทางความร้อนของระบบ
อย่างที่คุณเข้าใจ การมีอยู่ของชั้นสองในบ้านช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของตัวสะสมคันเร่งได้อย่างมาก
ด้วยเหตุนี้ การจัดระบบหมุนเวียนน้ำหล่อเย็นตามธรรมชาติในคฤหาสน์ 2 ชั้นจึงง่ายกว่าในบ้านชั้นเดียวมาก
กฎการติดตั้งระบบทำความร้อนด้วย EC
หากมีความต้องการหรือจำเป็นต้องจัดระบบทำความร้อนด้วย EC ควรพิจารณากฎจำนวนหนึ่ง:
- กิ่งแนวนอนของท่อของวงจรจะต้องลาดเอียงไปในทิศทางของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็น สูงสุด 10 มม. บนเส้นยาว และสูงสุด 50 มม. สำหรับท่อนสั้นต่อเมตร
- ในการสร้างระบบทำความร้อนหมุนเวียนตามธรรมชาติด้วยมือของคุณเอง คุณควรใช้วิธีที่เป็นไปได้ทั้งหมดพยายามลดความต้านทานไฮดรอลิกของวงจร ควรปฏิบัติตามกฎนี้เมื่อเลือกแบตเตอรี่ - หม้อน้ำเหล็กหล่อเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเนื่องจากมีระยะห่างเพียงเล็กน้อย
- ท่อโพลีเมอร์มีความต้านทานไฮดรอลิกต่ำที่สุด นอกจากนี้พวกเขาไม่ได้เติบโตมากเกินไปด้วยขนาด แต่จะดีกว่าที่จะไม่ใช้ตัวเลือกที่เป็นโลหะและพลาสติก เนื่องจากพื้นที่การไหลลดลงอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากส่วนควบ ทางเลือกที่ดีที่สุดคือท่อโพลีโพรพีลีนอุณหภูมิในการทำงานคือ 70 ° ตัวเลือกโพลีเอทิลีนแบบเชื่อมขวางนั้นเป็นที่นิยมมากกว่า - เกณฑ์อุณหภูมิของพวกมันคือ 95 ° C
- หากมีกิ่งก้านในวงจรทำความร้อน หลังจากนั้นแต่ละกิ่ง เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะถูกเลือกให้เล็กลงหนึ่งขนาด กลับตรงกันข้ามคือความจริง - ขนาดเพิ่มขึ้น
เนื่องจากแนวคิดของระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติหมายถึงไม่มีการใช้ไฟฟ้า หม้อไอน้ำจึงต้องไม่ระเหย และโมเดลดังกล่าวผลิตโดยผู้ผลิตหลายราย
บริษัทต่างชาติ ได้แก่ Bertta, Stropuva, Buderus แต่บริษัทรัสเซียก็มีตัวเลือกที่ดีเช่นกัน เช่น Energia, Ogonyok, Conord
สรุป
อย่างที่คุณเห็น ระบบทำความร้อนพร้อมน้ำหล่อเย็น EC มีข้อดีและข้อเสีย บางคนจะชอบตัวเลือกนี้และพวกเขาต้องการนำไปใช้ คนอื่นเห็นเฉพาะข้อเสียในนั้น ไม่ว่าในกรณีใดรูปแบบการทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาตินั้นเหมาะสมกับหลาย ๆ คนเจ้าของบ้าน
ในเวลาเดียวกัน ส่วนใหญ่วางปั๊มหมุนเวียนบนท่อส่งกลับเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบทำความร้อน มีเพียงมันเท่านั้นที่ตั้งอยู่บนทางเลี่ยง การวัดดังกล่าวทำให้คุณสามารถถ่ายโอนวงจรไปสู่แรงโน้มถ่วงโดยเปิดก๊อกพิเศษเมื่อปิดเครื่อง
