На главнуюСайт адаптирован для смартфонов, планшетов, ноутбуков, настольных компьютеров...

Главная > Это интересно > Что такое естественная циркуляция?

  Что такое естественная циркуляция?


Сегодня предложу тему о таком понятии, как естественная циркуляция в системе отопления.

Расчетов, как таковых, здесь не будет. Для расчетов нужен по меньшей мере конкретный план системы. Возможно, когда-нить соберусь сделать расчет для системы отопления нашего нового строящегося дома, тогда и будет повод что-то показать.

Так вот, естественная циркуляция в системе отопления - это движение теплоносителя (в основном, конечно, воды) по трубам и радиаторам без применения насосов. Вода движется как бы сама по себе.

Существует такое явление, называемое гравитацией. А точнее, гравитационное притяжение. Обычные древние и суперсовременные весы работают также под влиянием этого притяжения. Весом обладает все движимое и недвижимое.

Наполненный гелием шарик, если его отпустить, улетает вверх. Почему? Потому что гелий - легкий газ, гораздо легче воздуха. Силы гравитации тянут воздух вниз, к земле, и этот воздух, будучи более тяжелым, вытесняет шарик с гелием, выталкивает его наверх.

Точно такое же явление наблюдается в случае с воздушными шарами, в которых подогревается воздух. Потому что нагретый воздух расширяется и становится легче. Более холодный воздух также вытесняет его наверх, опускаясь к земле и подчиняясь силам гравитации.

Но стоит прекратить подогревать воздух в воздушном шаре, и он будет опускаться вниз. Вода тоже расширяется при нагреве. И потому становится легче. Плотность воды при 4 градусах - это 1000 кг/м3. А вот при 80 градусах такой же кубометр воды становится легче на 37 кг. Плотность ее - 972,83 кг/м3.°С

Если взять две емкости, соединенные между собой и наполненные водой, и подогревать воду в одной из них, начнется циркуляция воды между этими емкостями. Почему? Потому что холодная вода из холодной емкости будет вытеснять горячую, более легкую воду, вверх. Та будет перетекать в холодную емкость, охлаждаться там и становиться плотнее, и значит тяжелее.

И пока вода подогревается в одной емкости и охлаждается через стенки в другой - будет происходить ее движение по кругу, циркуляция. Вот она, естественная циркуляция теплоносителя.

Проведем такой опыт: опустим правую емкость. Греем, наблюдаем. Циркуляция очень слабая, а вода в левой емкости уже начинает кипеть. А правая - практически холодная. Нет циркуляции, нет смены воды в емкостях. Потому что нет условий для циркуляции. Горячая водв вся и так наверху, где ей и полагается быть, а холодная - внизу.

Теперь поднимем правую емкость. Ну вот, горячая вода, вытесняемая холодной, всплывает наверх, в правую емкость. Там остывает через стенки, становится тяжелее, и опускается вниз. Естественная циркуляция.

Ну ладно, хватит с емкостями баловаться. Нарисуем простейшую схему отопления. Котел, трубы, расширитель, радиатор. Получилась практически та же схема, что и с емкостями. Понятно, что и работать она будет точно также.

Если же судить о естественной циркуляции с математической точки зрения, то расчет ведется по центрам области нагрева и области охлаждения. То бишь, центр котла и центр радиатора. Исходные данные: po – плотность охлажденной воды, кг/м³; pг – плотность горячей воды, кг/м³; g – ускорение свободного падения, 9.81 м/с²; h – расстояние по вертикали от центра нагрева до центра охлаждения (от середины высоты котла до середины нагревательного прибора), м.

Формула расчета давления в такой системе проста: P=g•h•(po-pг).

Какие выводы на ее основе можно сделать? Давление тем больше, чем больше расстояние по вертикали от котла до радиатора. Если расстояние по вертикали от котла до радиатора равно нулю, то и давление равно нулю.

Давление тем больше, чем больше разница между плотностями воды. Если разница между плотностями воды равна нулю, то и давление равно нулю. А если давление равно нулю - циркуляции в системе нет.

А как же работают системы с верхней разводкой, в которых радиаторы даже чуть ниже, чем котел? А тут все просто. Вода охлаждается уже в подающих трубах, и линия, обозначающая центр системы охлаждения, смещается чуть выше, благодаря чему обеспечивается более приемлемое расстояние h.

Что еще может помочь естественной циркуляции? А еще помогает утепление подающего стояка от котла. В нем вода не должна охлаждаться и препятствовать циркуляции. А вот нисходящий стояк к радиатору желательно сделать диаметром побольше, чтобы его площадь охлаждения увеличилась.

Таким образом можно еще приподнять центр охлаждения. Поможет также небольшой уклон в горизонтальной подающей трубе. Этот уклон позволит не только помочь движению воды в нужном направлении, но и удалить воздух из системы через расширитель.

Кстати говоря, при построении системы нужно опасаться таких узлов, где воздух может скопиться и тем самым создать воздушную пробку. Эта пробка намертво закроет возможность естественной циркуляции теплоносителя.

Есть что сказать?
Общаемся в комментариях к этому ролику на YouTube:





Как работает станция водоснабжения?
Что такое газ радон?
Что такое точка росы?
Что такое дыхание стен?
Что такое влажность стен.
Главная > Это интересно > Что такое естественная циркуляция?

© 2010 - 2020 GoAndSee.ru
Копирование материалов сайта допустимо с указанием прямой работающей ссылки на источник.