Гравітаційна циркуляція (визначення)

Гравітаційна циркуляція - Це процес природного переміщення теплоносія (рідини або газу) в системі опалення або охолодження, заснований на різниці щільностей гарячої та холодної речовини. При цьому гарячий теплоносій, володіючи меншою щільністю, піднімається вгору, а холодний з більшою щільністю опускається вниз, створюючи природний потік в системі без необхідності використання механічних насосів.

Основні характеристики:

1. Принцип роботи:
   • Тепловий градієнт: У системі гравітаційної циркуляції гаряча рідина (або газ) нагрівається та розширюється, що робить її менш щільною. Це призводить до того, що гарячий теплоносій піднімається вгору, тоді як холодний теплоносій, охолоджений і щільніший, опускається вниз. Таким чином, створюється природний рух теплоносія за системою.
2. Переваги:
   • Простота: Не потребує використання циркуляційних насосів чи іншого складного обладнання.
   • Надійність: Менше ризику поломок, тому що немає рухомих частин, які могли б вийти з ладу
   • Енергетична ефективність: Відсутність електроенергії для роботи насосів знижує експлуатаційні витрати.
3. Обмеження:
   • Ефективність: Гравітаційна циркуляція може бути менш ефективною у великих системах або системах з довгими трубопроводами, де різниця температур не завжди достатня для створення значного тиску.
   • Регулювання: Більш складне регулювання температури та розподілу тепла, оскільки немає можливості точно керувати потоком теплоносія.
4. Устаткування:
   • Трубопроводи: Система має бути спроектована з урахуванням гравітаційної циркуляції, що включає використання труб, встановлених під правильним кутом для оптимального руху рідини.
   • Радіатори та конвектори: Повинні бути встановлені так, щоб гаряча рідина могла ефективно підніматися до них, а охолоджена повертатися до системи.
5. Монтаж та налаштування:
   • Прокладання труб: Трубопроводи повинні бути встановлені з правильним ухилом, щоб забезпечити природний потік рідини. Це зазвичай вимагає ухилів від 1-2% залежно від довжини та діаметра труб.
   • Регулювання: Важливо правильно налаштувати систему так, щоб забезпечити ефективне переміщення теплоносія та уникнути проблем із циркуляцією.
6. Застосування:
   • Малі системи опалення: Гравітаційна циркуляція часто використовується у старих або невеликих системах опалення, де немає потреби у складних насосних системах.
   • Традиційні системи: Може застосовуватись у традиційних системах опалення, де система проектувалася з урахуванням природного руху теплоносія. Гравітаційна циркуляція є бюджетним варіантом автономної системи.

Приклад використання:

У традиційній системі опалення з гравітаційною циркуляцією гаряча вода піднімається вгору до радіаторів, розташованих на верхніх поверхах, і потім повертається вниз у котел після остигання. Це забезпечує рівномірний розподіл тепла системою без необхідності використання електроенергії для насосів.